Question

【題目】如圖所示，電源電壓不變，燈泡L標有“6 V 3 W”（燈泡電阻不變），開關S閉合。當S1、S2斷開，滑片 P從b端滑到某一位置時，變阻器的電阻減小6 Ω，電流表示數變化0．1 A，燈泡恰好正常發光，此時電路的電流為____________A；保持滑片P的位置不變，閉合Sl、S2，電流表的示數又變化了1．5 A。當Sl、S2都閉合時，調節滑片P，則10s內電路消耗的最少電能為___________J。

Answer 1

【答案】0．5 200

【解析】試題分析：由圖示電路圖可知，開關S閉合：當S1、S2斷開，滑片P在b端時，等效電路圖如圖1所示；滑片滑到某一位置時，等效電路圖如圖2所示；保持滑片P位置不變，閉合S1、S2，等效電路圖如圖3所示．

（1）圖2中：串聯電路中各處的電流相等，且燈泡正常發光，根據P=UI可得，電路中的電流：，（2）變阻器的電阻減小6Ω后電路中的電流為I2，圖1中的電流I1=I2-0．1A=0．5A-0．1A=0．4A，圖3中電流表的示數I3=I2+1．5A=0．5A+1．5A=2A，根據歐姆定律可得，燈泡的電阻：，電源的電壓不變，U=I1（RL+Rab）=I（RL+Rab-6Ω），即0．4A×（12Ω+Rab）=0．5A×（12Ω+Rab-6Ω），解得：Rab=18Ω，電源的電壓U=0．4A×（12Ω+Rab）=0．4A×（12Ω+18Ω）=12V；圖3中：并聯電路中各支路兩端的電壓相等，通過滑動變阻器的電流：，并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，通過R0的電流：I0=I3-I滑=2A-1A=1A，，當三個開關S、S1、S2都閉合且滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路消耗的電功率最小，電路消耗總功率的最小值：．10s內電路消耗的最少電能為：W=Pmint=20W×10s=200J；故答案為：0．5；200．