Question

【題目】（9分）如圖所示電路，電源電壓為6V保持不變，R1=12Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為20Ω．當開關S閉合，S1、S2斷開時，調節滑動變阻器的滑片至中點，恰好使燈泡正常發光，此時電流表示數為0.3A．燈泡電阻按不變計算．求：

（1）燈泡的電阻和額定電壓．

（2）燈泡在這種情況下通電1min，電流所做的功．

（3）將滑動變阻器的滑片滑至最右端，仍然使開關S閉合，S1、S2斷開，整個電路消耗的電功率為P；保持滑片在最右端位置不動，當S、S1、S2都閉合時，且電流表使用0～3A量程，整個電路消耗的電功率為P′．求P：P′的值．

Answer 1

【答案】（1）10Ω；3V （2）54J （3）1:4

【解析】試題分析：（1）當開關S閉合，S1、S2斷開時，燈與變阻器是串聯的，此時變阻器的阻值為10Ω，電流為0.3A，所以可求出變阻器兩端的電壓為3V，根據串聯電路的特點可知，此時小燈泡分壓為6V-3V=3V也就是小燈泡的額定電壓，所以小燈泡的電阻為R=U/I=3V/0.3A=10Ω；（2）1min內電流所做的功：W=UIt=3V╳0.3A╳60s=54J；（3）將滑動變阻器的滑片滑至最右端，仍然使開關S閉合，S1、S2斷開，此時電路中的總電阻為30Ω，所以P=U總2/R總=1.2W；當S、S1、S2都閉合時，此時燈泡被短路，兩個電阻并聯，此時電路中的總電阻為7.5Ω，所以此時的P′=4.8W，所以P：P′=1：4。