Question

如图所示，电源电压保持不变，电阻R₁为30Ω，小灯泡L标有“6V 3W”字样．闭合S,断开S₁S₂，滑动变阻器滑片P移至最右端时，小灯泡L恰好正常发光．闭合S、S₁S₂，滑动变阻器滑片P移动至最左端时，电路消耗的电功率为3W．忽略小灯泡电阻随温度的变化.求：

（1）电源的电压及小灯泡L的电阻；

（2）滑动变阻器的最大阻值；闭合S，断开S₁S₂，滑动变阻器消耗的电功率为0.72W时，电流表的示数．

Answer 1

解：（1）当闭合S，断开S₁

S₂，滑动变阻器滑片P移至最右端时，只有小灯泡接入电路，此时小灯泡L恰好正常发光，电源电压等于小灯泡额定电压．

即：U=6V     ①

小灯泡的额定电流

    ②

小灯泡L的电阻

  ③

（2）闭合S、S₁

S₂，滑片P移至最左端时，滑动变阻器与R₁并联

    ④

  ⑤

联立①④⑤得，滑动变阻器的最大阻值

R_m=20Ω   ⑥

（3）设电流表的示数为I，此时滑动变阻器的阻值为R．则：

   ⑦

滑动变阻器消耗的电功率

     ⑧

联立⑦⑧得，电流表的示数

I₁=0.2A  ⑨

I₂=0.3A  ⑩

评分标准：第（1）（2）小题各3分，第（3）4分，共10分