Question

（2014?贵港一模）如图所示，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为5Ω，小灯泡上标有“6V 3W”字样，闭合开

（2014?贵港一模）如图所示，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为5Ω，小灯泡上标有“6V 3W”字样，闭合开关S．（1）求小灯泡正常发光时的电阻值．（2）当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电流表的读数为0.8A，小灯泡恰能正常发光，求滑动变阻器的最大阻值．（3）当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在R2中点时，求电流表的读数和滑动变阻器消耗的电功率．

Answer 1

（1）灯泡正常发光时的电压U_L=6V，功率P_L=3W，
由P=

U2

R

可得，灯泡的电阻：
R_L=

UL2

PL

=

(6V)2

3W

=12Ω；
（2）当开关S、S₁、S₂都闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，
所以，电源誉正清的电压U=U_L=6V，
因P=UI，且灯泡正常发光时的功率为6W，
所以，通过小灯泡的电流：
I_L=

PL

UL

=

3W

6V

=0.5A，
因并联电庆前路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过滑动变阻器的电流：
I₂=I-I_L=0.8A-0.5A=0.3A，
由I=

U

R

可得，滑动变阻器的最大阻值：
R₂=

U

I2

=

6V

0.3A

=20Ω；
（3）当开关S闭合、S₁、S₂都断开，滑动变阻器的滑片P在R₂中点时，电阻R₁与滑动变阻器阻值的一半串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，
所以，此时电路中的电流即电流表的清猛示数：
I=

U

R1+ R2 2

=

3V

5Ω+ 20Ω 2

=0.2A，
此时滑动变阻器消耗的电功率：
P₂=I²

R2

2

=（0.2A）²×

20Ω

2

=0.4W．
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻值为12Ω；
（2）滑动变阻器的最大阻值为20Ω；
（3）当开关S₁、S₂都断开，滑动变阻器的滑片P在R₂中点时，电流表的读数为0.2A，滑动变阻器消耗的电功率为0.4W．