Question

如图所示，电源电压为6V，并且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，小灯泡上标有“3V 0.6W”字样．求

如图所示，电源电压为6V，并且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，小灯泡上标有“3V 0.6W”字样．求：（1）灯泡的电阻和正常工作时的电流是多少？（2）当S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？（3）保持滑动变阻器的位置不变，再闭合S1、S2，此时电流表示数变化了1A，求R0的阻值是多少？

Answer 1

（1）根据P=UI可得，灯泡正常工作时的电流：
I_L=

PL

UL

=

0.6A

3V

=0.2A，
根据欧姆定律可得，灯泡的电阻：
R_L=

UL

IL

=

3V

0.2A

=15Ω；
（2）当S闭合，S₁、S₂都断开时，灯L和滑动变阻器串联，
∵灯泡正常工作，
∴电路中的电流I=I_L=0.2A，
∵串联电路的总电压等于各分电压之和，
∴滑动变阻器两端的电压：
U_滑=U-U_L=6V-3V=3V，
∴滑动变阻器接入电路中的阻值：
R_滑=

U滑

I

=

3V

0.2A

=15Ω；
（3）当闭合S、S₁、S₂时，R₀与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，
∵电阻越并越小、小于任何一个分电阻，
∴此时电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，即此时电流表的示数I′=0.2A+1A=1.2A，
此时滑动变阻器的电流：
I_滑′=

U

R滑

=

6V

15Ω

=0.4A，
∵并联电路的干路电流等于各支路电流之和，
∴通过R₀的电流：
I₀=I′-I_滑′=1.2A-0.4A=0.8A，
R₀的阻值：
R₀=

U

I0

=

6V

0.8A

=7.5Ω．
答：（1）灯泡的电阻为15Ω，正常工作时的电流是0.2A；
（2）当S闭合，S₁、S₂都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为15Ω；
（3）R₀的阻值是7.5Ω．