Question

请教物理计算题

如下图，L是“12V 6W”的小灯泡，Rl是定值电阻，R2是最大阻值为24Ω的滑动变阻器，电源电压和灯泡的电阻不变。求：
（3）灯泡的阻值。
（2）闭合开关S、Sl，变阻器滑片在b端时，个灯泡恰能正常发光，这时电流表示数为0.9A，求Rl的阻值。
（3）闭合开关S，断开Sl时，小灯泡消耗的最小功率。
步骤要求一定要正规。

Answer 1

解：
（1）由P=UI=U^2/R得：
灯丝的电阻值：RL=U^2/PL=(12V)^2/6W=24Ω
（2）当闭合开关S、S1，变阻器滑片在b端时，变阻器接入电阻为0Ω，R1与L并联且小灯泡恰能正常发光。
U＝U1＝U2＝12V
IL=PL/UL=6W/12V=0.5A
I1＝I-IL＝0.9A-0.5A＝0.4A
R1=U1/I1=12V/0.4A=30Ω
（3）当闭合开关S，断开S1时，L与R2串联。要使小灯泡消耗的功率最小，电路中的电阻应最大，即变阻器滑片移至a端。
RL＝R2＝24Ω
UL'=U2=U/2=6V
IL'=UL'/RL=6V/24Ω=0.25A
灯泡消耗的最小功率：
PL'=IL'^2RL=(0.25A)^2×24Ω=1.5W
答：略。

Answer 2

灯泡的阻值可以通过灯泡的规格求得
RL=U额^2/P额=12^2/6=24 欧
灯泡正常发光说明灯泡两端的电压是额定电压12v
R1与L并联，所以他们两端电压相等
所以U1=12v
流过的灯泡的电流IL=U额/RL=12/24=0.5A
电流表在干路上，所以电流表示数是两支路电流之和
IA=IL+I1
I1=IA-IL=0.9-0.5=0.4 A
可以求的R1=U1/I1=12/0.4=30 欧
闭合S，断开S1时，L与R2串联
L的功率最小时，是电路总电流I总最小的时候，也就是R2电阻最大时
第二题中的条件可以算出电源电压，滑动变阻器在B端被短路，所以：U电=UL=12v
I总‘=U电/（R2+RL）=12/(24+24)=0.25A
PL=I总’^2RL=0.25^2*24=1.5W
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Answer 3

（1）R=U平方/P=12*12/6=24欧姆
（2）流经L电流为I=P/U=6/12=0.5A
即流经R1电流为0.9-0.5=0.4A
R1两端电压等于L两端电压，也即电源电压，即为12V
R1=U/I=12/0.4=30欧姆
（3）由（2）知电源电压为12V，
滑动变阻器在A端时，L消耗最小功率，即R2=24欧姆
则电流=12/（24+24）=0.25A
P=I平方R=0.25平方*24=1.5W
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Answer 4

1.L=12^2/6=24 2. U1=12V,IL=12/24=0.5,I1=I-IL=0.9-0.5=0.4,R1=12/0.4=30，U总 =12+IR2=12+0.9*24=33.6 3.因为P=U^2/R,所以只要小灯泡的电压最小，即R2的电阻最大为24，根据分压原理，一比一分，UL=33.6/2=16.8,P=16.8^2/24=11.76

Answer 5

解：（1）Rl=U^2/P=(12V)^2/6W=24Ω
（2）闭合开关S、Sl，变阻器滑片在b端时，电阻R1和灯泡并联，R2的阻值为0。
又因为灯泡恰能正常发光，所以电源电压等于灯泡的额定电压，则 U=12V
通过灯泡的电流I2=U/Rl=12V/24Ω=0.5A
通过R1的电流I1=I-I2=0.9A-0.5A=0.4A
则R1=U/I1=12V/0.4A=30Ω
(3)闭合开关S，断开Sl时，灯泡与R2串联，R1断开，因此
当R2阻值最大时，小灯泡消耗的最小功率，则
R=Rl+R2=24Ω+24Ω=48Ω
I=U/R=12V/48Ω=0.25A
灯泡消耗的最小功率P=I^2Rl=(0.25A)^2*24Ω=1.5W