Question

如图所示的电路中，L是标有“6V 3W”字样的小灯泡，它与定值电阻R0和滑动变阻器R组成串联电路，电源电压

如图所示的电路中，L是标有“6V 3W”字样的小灯泡，它与定值电阻R0和滑动变阻器R组成串联电路，电源电压保持8V不变．无论变阻器滑片怎样移动，小灯泡两端电压都不超过3V～6V的范围．忽略温度变化对电阻的影响，求：（1）小灯泡L的阻值RL； （2）定值电阻R0的阻值； （3）滑动变阻器的最大阻值；（4）当滑动变阻器阻值为最大时，定值电阻R0消耗的电功率．

Answer 1

（1）由P=

U2

R

可得，灯泡的电阻：
R_L=

UL2

PL

=

(6V)2

3W

=12Ω；
（2）由题意可知，当滑动变阻器阻值为零时，小灯泡两端的电压U_L=6V，正常发光，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴此时电路中的电流：
I₀=I_L=

UL

RL

=

6V

12Ω

=0.5A，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴R₀两端的电压：
U₀=U_总-U_L=8V-6V=2V，
则R₀=

U0

I0

=

2V

0.5A

=4Ω；
（3）当滑动变阻器接入电阻最大时，灯泡两端的电压U_L′=3V，
此时电路中的电流：
I=

UL′

RL

=

3V

12Ω

=0.25A，
此时电路中的总电阻：
R_总=

U

I

=

8V

0.25A

=32Ω，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴滑动变阻器的最大阻值：
R=R_总-R_L-R₀=32Ω-12Ω-4Ω=16Ω；
（4）当滑动变阻器阻值为最大时，定值电阻R₀消耗的电功率：
P₀=I²R₀=（0.25A）²×4Ω=0.25W．
答：（1）小灯泡L的阻值为12Ω；
（2）定值电阻R₀的阻值为4Ω；
（3）滑动变阻器的最大阻值为16Ω；
（4）当滑动变阻器阻值为最大时，定值电阻R₀消耗的电功率为0.25W．