Question

【題目】如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的調(diào)光臺(tái)燈電路圖，電源電壓高于燈泡L顆定電壓且恒定不變，燈泡L上標(biāo)有“6V9W”的字樣，當(dāng)S閉合，S1撥至“1”位置時(shí)，L正常發(fā)光，R0在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是45J；當(dāng)S閉合，S1撥至“2”位置，調(diào)節(jié)滑片P使滑動(dòng)變阻器接入電阻為滑動(dòng)變阻器總阻值的時(shí)，燈泡L的實(shí)際功率為3.24W．不考慮燈絲電阻受溫度的影響求：

（1）小燈泡L的額定電流。

（2）電源電壓。

（3）滑動(dòng)變阻器的最大阻值。

（4）小燈泡L能調(diào)節(jié)到的最小電功率。

Answer 1

【答案】（1）1.5A（2）9V（3）12Ω（4）1W

【解析】

（1）．由P=UI可得，小燈泡L的額定電流：

；

（2）．當(dāng)S閉合，S1撥至“1”位置時(shí)，R0與L串聯(lián)，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且L正常發(fā)光，所以，電路中的電流

I=IL=1.5A

由Q=W=UIt可得，R0兩端的電壓：

，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓：

U=UL+U0=6V+3V=9V；

（3）．燈泡和R0的阻值分別為：

當(dāng)S閉合，S1撥至“2”位置，R、R0、L串聯(lián)，調(diào)節(jié)滑片P使滑動(dòng)變阻器接入電阻為滑動(dòng)變阻器總阻值的時(shí)，由P=UI=I2R可得，電路中的電流：

電路的總電阻：

滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：

=R總-R0-RL=10Ω-2Ω-4Ω=4Ω，

則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為12Ω。

（4）．當(dāng)S閉合，S1撥至“2”位置，且滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，燈泡的功率最小，則電路中的最小電流：

小燈泡L能調(diào)節(jié)到的最小電功率：

PL小=I小2RL=(0.5A)2×4Ω=1W。