Question

如图所示，电源电压U＝6V且保持不变，R 1 ＝10Ω，R 2 是最大阻值为60Ω的滑动变阻器，L是标有“6V 0.72

如图所示，电源电压U＝6V且保持不变，R 1 ＝10Ω，R 2 是最大阻值为60Ω的滑动变阻器，L是标有“6V 0.72W"字样的灯泡，灯泡灯丝电阻不变． （1）当R 2 的滑片P到最左端时，要使灯泡L正常发光，S 1 、S 2 各应处于什么状态?（2）当S 1 、S 2 都断开，5分钟内灯泡L消耗的电能是多少?（3）调节滑动变阻器滑片，闭合S 1 、S 2 ，当电流表示数最小时，整个电路消耗的电功率是多少?

Answer 1

⑴ S 1 闭合S 2 断开⑵ 150J⑶1.32W

试题分析：由题知，灯的额定电压等于电源电压，当R 2 的滑片滑到最左端时，滑动变阻器连入电阻为0，为使灯正常发光，R 1 不连入，R2支路断开，据此分析判断；当S 1 、S 2 都断开时，R 1 和电灯串联，根据电灯的额定电压和额定功率可求灯丝电阻，已知R 1 电阻，可求电路中的电流，又知道通电时间，可求出电灯消耗的电能；当S 1 、S 2 都闭合时，R 2 与灯并联，电流表测的是干路电流，当滑动变阻器的电阻全连入时，干路电流最小、电流表的示数最小，先求出通过灯的电流，再求出通过滑动变阻器的电流，进而求出干路电流，再利用P=UI求整个电路消耗的电功率． 解：（1）由题知，当R 2 的滑片滑到最左端时，滑动变阻器连入电阻为0，若闭合R 2 ，电灯将被短路，所以S 2 应断开；为使灯正常发光，灯的两端的电压应等于电源电压，应闭合S 1 ，使R 1 不连入；这样，电路中只有电灯接在电源上，能正常发光； （2）当S 1 、S 2 都断开时，R 1 和电灯串联， ， 5分钟内灯泡L消耗的电能： W L =I 2 R L t=（0.1A） 2 ×50Ω×5×60s=150J； （3）当S 1 、S 2 都闭合时，R 2 与灯并联，当滑动变阻器的电阻全连入时，干路电流最小、电流表的示数最小， ， 干路电流也就是电流表的示数： I=I 2 +I L =0.1A+0.12A=0.22A， 整个电路消耗的电功率是 点评：本题考查了电功、电阻、电流的计算，涉及到电路动态分析，能分析电路图得出当两开关都闭合和都断开时的电路组成是本题的关键（最好画出等效电路图帮助分析）．