Question

【題目】（7分）如圖所示，電源電壓為12V，并且保持不變，滑動變阻器R的最大阻值為20Ω，小燈泡L上標有“6V 3W”字樣.（設燈泡的電阻不變）

（1）當S閉合，要使燈泡正常工作，滑動變阻器接入電路中的阻值為多大？

（2）閉合S，調節滑動變阻器，求通電10min電路消耗的最少電能是多少？

Answer 1

【答案】（1）12Ω（2）2700J

【解析】試題分析：（1）燈泡正常發光時，電路中的電流I=IL=PL/UL=3W/6V=0.5A，此時變阻器兩端的電壓UR=U-UL=12V-6V=6V，變阻器接入電路中的阻值R=UR/I=6V/0.5A=12Ω；(2)燈泡的阻值RL=UL/IL=6V/0.5A=12Ω，當滑動變阻器接入電路的阻值最大時，電路消耗的功率最小，同樣時間內消耗的電能最少；通電10min電路消耗的最少電能：W最少=U2t/（RL+R最大）=2700J。