Question

如圖所示的電路中，小燈泡L上標有“6V 6W”字樣（忽略溫度對燈絲電阻的影響）
（1）求小燈泡正常發光時的電流和電阻；
（2）若電源電壓是9V，閉合開關S₁和S₂，為了保證電路安全，滑動變阻器接入電路的電阻的最小值是多少？
（3）若換一個電壓未知但不變的電源，閉合開關S₁、斷開開關S₂，滑動變阻器的滑片從一處從滑到另一處時，電壓表的示數由5V變化到1V，電流表的示數變化了0.4A，則R₀的阻值是多少？

Answer 1

解：（1）小燈泡正常發光時U_L=6V，P_L=6W，則
I_L===1A，
R_L===6Ω．
（2）當閉合開關S₁和S₂時，燈泡L與滑動變阻器串聯，

為了保證電路安全，則電路中的最大電流I=I_L=1A，此時U_L=6V；
滑動變阻器兩端的電壓U₁=U﹣U_L=9V﹣6V=3V，
所以滑動變阻器接入電路電阻的最小值
（3）當閉合開關S₁、斷開開關S₂時，燈泡L與滑動變阻器、電阻R₀串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，

根據串聯電路的分壓特點可知，當滑動變阻器的滑片從一處（a ）滑到另一處（b ）時，U₁=5V變為U₁′=1V，
則電路中的電流由I_a變為I_b=I_a﹣0.4A；
因電源的電壓不變，
所以U=U₁+I_a（R_L+R₀）=5V+I_a（6Ω+R₀），
U=U₁'+I_b（R_L+R₀）=1V+（I_a﹣0.4A）×（6Ω+R₀），'
聯立等式可得：R₀=4Ω．