Question

【題目】如下圖所示，電源電壓保持9V不變，燈泡L的額定功率為3W，額定電壓為6V，電阻R1=20Ω。只閉合S2，將滑動變阻器的滑片P移到中點時，電流表的示數為0.3A。（不考慮溫度對燈絲電阻的影響，計算結果保留兩位小數）求：

（1）只閉合S2，將滑動變阻器的滑片P移到中點時，此時燈泡L的實際功率是多少？

（2）只閉合S2，調節滑動變阻器的滑片，使燈泡正常發光，此時滑動變阻器接入電路中的阻值是多少？

（3）只閉合S1，將滑動變阻器滑片P移到最右端時，在60s內電流做的功是多少？

Answer 1

【答案】（1）1.08W；（2）6Ω；（3）86.79J。

【解析】

（1）只閉合S2，將滑動變阻器的滑片P移到中點時，滑動變阻器與燈泡串聯，根據串聯電路特點和公式求出實際功率；

（2）只閉合S2，L與R2串聯，調節滑動變阻器的滑片，使燈泡正常發光，求出額定電流，根據串聯電路的特點和公式求得電阻；

（3）只閉合S1，將滑動變阻器滑片P移到最右端時，R1與R2串聯，根據串聯電路的特點和公式，求得再60秒內電流做的總功。

（1）燈泡L的額定功率為3W，額定電壓為6V，根據得小燈泡的電阻：，只閉合S2，將滑動變阻器的滑片P移到中點時，L與R2串聯，此時電流表的示數為0.3A，此時燈泡L的實際功率：；

（2）只閉合S2，L與R2串聯，燈泡正常發光時，設滑動變阻器連入電路中阻值為R2′，通過燈泡的電流：，此時滑動變阻器兩端電壓為：，滑動變阻器接入電路中的阻值：；

（3）只閉合S2，將滑動變阻器的滑片P移到中點時，燈泡L與R2串聯，電流表的示數為0.3A，電路的總電阻：，此時變阻器接入電路的阻值：，則變阻器的最大阻值R2=36Ω，只閉合S1，將滑動變阻器滑片P移到最右端時，R1和R2串聯。此時電路中總電阻：。在60s內電流做的總功：。

答：（1）只閉合S2，將滑動變阻器的滑片P移到中點時，此時燈泡L的實際功率是1.08W；

（2）只閉合S2，調節滑動變阻器的滑片，使燈泡正常發光，此時滑動變阻器接入電路中的阻值是6Ω；

（3）只閉合S1，將滑動變阻器滑片P移到最右端時，在60s內電流做的總功是86.79J。