Question

【题目】如图所示，电源电压保持不变，小灯泡标有“6V 3W”字样，若灯丝电阻保持不变，滑动变阻器的最大阻值为，定值电阻的阻值未知，当闭合开关、，断开开关，滑动变阻器滑片P置于中点时，小灯泡正常发光。求：

（1）小灯泡正常发光时的电阻；

（2）电源电压；

（3）若闭合开关、，断开开关，当滑动变阻器滑片P置于端时，电压表示数为，滑动变阻器消耗的电功率为，当滑动变阻器滑片P缓慢向左滑动到某一位置时，滑动变阻器消耗的电功率仍然为，滑动变阻器滑片P保持在这个位置上时，在内产生的热量。

Answer 1

【答案】（1）12Ω（2）9V（3）3600J

【解析】

(1)从铭牌读出小灯泡的额定电压和额定功率，根据公式求解。

(2)由于小灯泡与变阻器串联，灯泡正常发光，可以知道电路中的电流，变阻器滑片置于中点可知，变阻器的阻值，根据欧姆定律可得滑动变阻器两端电压，根据串联电路电压规律求出电源电压；

(3)在串联电路中，先求出R0的阻值，设滑片移动后电流为I2，电压表示数为U滑，即可列式，电源电压，解出电流即可。

解：由题意可知

（1）小灯泡正常发光时的电阻

（2）闭合开关S、S1，断开开关S2，L与R串联，滑动变阻器滑片置于中点时，小灯泡正常发光，正常发光时通过小灯泡的电流

滑动变阻器此时两端的电压

由串联电路电压规律可知，电源电压

（3）闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器滑片P置于b端，R0与R串联，电压表测R两端电压，电路中的电流

由串联电路电压规律可知，定值电阻的阻值

当滑片滑至某位置时，设此时电路中的电流为I2，变阻器两端电压为U滑，则有

由于电源电压不变，则有

联立解得

或，

排除，则当滑片滑至某位置时，此时电路的电流为，在内产生的热量

答：(1) 小灯泡正常发光时的电阻为12Ω；

(2)电源电压为9V；

(3)在10min内产生的热量为3600J。