Question

如图所示电路，电源电压不变，灯L的额定电压为6V（设灯泡工作时灯丝电阻不变），滑动变阻器的最大阻值为2

如图所示电路，电源电压不变，灯L的额定电压为6V（设灯泡工作时灯丝电阻不变），滑动变阻器的最大阻值为20Ω．当开关S闭合，调节滑动变阻器滑片P处于中点位置时，灯L刚好正常发光；当滑片P滑到变阻器最大阻值位置时，测量灯两端电压为4V．求：（1）电源电压和灯L的额定功率．（2）当变阻器连入电路的阻值为最大值时，电流通过它3min所产生的热量．

Answer 1

（1）当开关S闭合，滑片P处于中点位置时，灯L正常发光，此时：

UL

RL

＝

U?UL

1 2 R

，即：

6V

RL

＝

U?6V

10Ω

-------①
当开关S闭合，滑片P滑到变阻器最大阻值位置时：

U′L

RL

＝

U?U′L

R

， 即：

4V

RL

＝

U?4V

20Ω

--------②
由①②解得：
U=12V，R_L=10Ω
P额＝

U 2 L

RL

＝

(6V)2

10Ω

＝3.6W
（2）Q ＝I2Rt＝(

U

RL+R

)2Rt＝  (

12V

10Ω+20Ω

)2×20Ω× 180s＝576J
答：（1）电源电压是12V，灯L的额定功率为3.6W；
（2）当变阻器连入电路的阻值为最大值时，电流通过它3min所产生的热量为576J