Question

如图所示，L是“12V  6W”的小灯泡，R₁是定值电阻，R₂是最大阻值为24Ω的滑动变阻器，电源电压和灯泡电阻均不变。

（1）求小灯泡的阻值；          

（2）闭合开关S、S₁，滑片P在a端时，小灯泡恰能正常发光，且电流表示数为0.9A，求R₁的阻值；

（3）闭合开关S，断开开关S₁，求在滑片P移动过程中，灯泡消耗的最小功率。

 

 

Answer 1

【答案】

⑴ R_L=U_L²/P_L=（12V）²/6W=24Ω……………………………………2分

⑵ 闭合开关S、S₁，P在a端时，R₂=0Ω，此时R₁与L并联

   ∵ 灯L恰能正常发光

   ∴ U₁=U=U_L=12V………………………………………………1分

      I_L=P_L/U_L=6W/12V=0.5A

   ∴ I₁=I-I_L=0.9A-0.5A=0.4A……………………………………1分

   ∴ R₁=U₁/I₁=12V/0.4A=30Ω……………………………………1分

⑶ 闭合S，断开S₁，此时R₂与L串联，当P移到b端时，=24Ω,灯泡L消耗的功率最小.

   I_min=U/R_max=U/(R_L+)=12V/（24Ω+24Ω）=0.25A………………2分

 

【解析】小灯泡的阻值R_L=U_L²/P_L=（12V）²/6W=24Ω；闭合开关S、S₁，P在a端时，R₂=0Ω，此时R₁与L并联，灯L恰能正常发光U₁=U=U_L=12V，I_L=P_L/U_L=6W/12V=0.5A，I₁=I-I_L=0.9A-0.5A=0.4A，R₁=U₁/I₁=12V/0.4A=30Ω；闭合S，断开S₁，此时R₂与L串联，当P移到b端时，=24Ω,灯泡L消耗的功率最小. I_min=U/R_max=U/(R_L+)=12V/（24Ω+24Ω）=0.25A