Question

如图所示，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为5Ω，小灯泡L上标有“12V 6W”字样，闭合开关S．（小灯泡的

如图所示，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为5Ω，小灯泡L上标有“12V 6W”字样，闭合开关S．（小灯泡的电阻不随温度的变化而变化）（1）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1.7A，小灯泡恰能正常发光，求：滑动变阻器的最大阻值．（2）当开关S1、S2都断开，调节滑动变阻器的滑片P至某一位置，使电阻R1每分钟产生675J的热量．求：滑动变阻器消耗的电功率．

Answer 1

（1）当开关S₁、S₂都闭合时，灯泡与滑动变阻器并联，当滑片P移到最右端时，小灯泡恰能正常发光；
由于并联电路两端电压相等，所以电源电压等于小灯泡的额定电压，即12V；
小灯泡正常发光的电流：I=

P1

U

=

6W

12V

=0.5A，
滑动变阻器中的电流：I₂=I-I₁=1.7A-0.5A=1.2A，
滑动变阻器的最大阻值：R₂=

U

I2

=

12V

1.2A

=10Ω．
（2）由Q=I²R₁t可得，电路中的电流：I=

Q R1t

=

675J 5Ω×60s

=1.5A，
电路中的总电阻：R=

U

I

=

12V

1.5A

=8Ω，
滑动变阻器接入电流的阻值：R₂′=R-R₁=8Ω-5Ω=3Ω，
故滑动变阻器消耗的电功率：P₂′=I²R₂′=（1.5A）²×3Ω=6.75W．
答：（1）滑动变阻器的最大阻值为10Ω．
（2）滑动变阻器消耗的电功率为6.75W．