Question

如图10-14所示电路，电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，当S1、S2都断开，滑片P从b端滑到某一位置C时

如图10-14所示电路，电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，当S1、S2都断开，滑片P从b端滑到某一位置C时，滑动变阻器R的电阻减小6Ω，电流表示数变化了0.1A. 灯泡恰好正常工作；保持滑片P的位置不变，闭合S1、S2电流表示数变化了1.5A.
求：①灯泡的电阻和正常工作的电流；②电源电压； ③当S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器的滑片P，电路消耗总功率的最小值. （S1、S2断开时灯和滑动变阻器串联，滑动变阻器b端为最大值端，S1、S2都闭合时，有一定值电阻和滑动变阻器并联，灯被短路）

Answer 1

1：由P=U^2/R 且 P=3W U=6V =>R=12欧
正常工作电流，即为额定电流，由 P=U*I 且P=3W U=6V =>I=0.5A
2：滑动变阻器后 灯泡正常工作 =>灯泡处于额定工作状态 即此时I=0.5A
所以U1=I*R=I*(R灯+R变)=0.5*（12+R变）

串联电路中滑动变阻器R的电阻减小6欧 导致总电阻变小 由I=U/R=>I变大 即滑动变阻器前I=0.5-0.1=0.4A
所以U2=I*R=0.4*(12+R变+6)
电源电压不变 即U1=U2 =>R变=12欧，U=U1=12V

追问

我主要想知道第三问

追答

3：并联电路 总电阻小于各支路电阻 即R总变小 又U不变 =>I变大 所以I=0,.5+1.5=2A
由P=U^2/R 需要P达到最小 则R必须达到最大 =>滑动变阻器需达到最大值 R变=18欧

LZ： 我需要知道 闭合S1、S2时 接入并联电路的是ac段的12欧 还是cb段得6欧？

追问

ac段

追答

闭合S1、S2时 I=2A R总=U/I=12/2=6欧 此时R变=12欧
又 R总=R定*R变/R定*+R变=R定*12/R定+12=>R定=12欧

当达到最小功率时 R变=18欧 =>R总=R定*R变/R定*+R变=12*18/12+18=7.2欧
Pmin=U^2/R总=12^2/7.2=20W

Answer 2

5