Question

【題目】（8分）如圖所示，燈L上標有“6V 3W”字樣（不考慮溫度對燈泡電阻的影響），電阻R1=20Ω．求：

（1）燈泡的電阻；

（2）當開關S1閉合，S2、S3都斷開時，燈L正常發光，電源電壓；

（3）開關S1、S2、S3都閉合，且滑片P在b端時，電流表的示數為2.4A，滑動變阻器R2的最大阻值；

（4）當開關S1斷開，S2、S3都閉合，且滑片P在a、b間中點時，在1min內滑動變阻器產生的熱量．

Answer 1

【答案】（1）12Ω； （2）16V；（3）10Ω；（4）3072J

【解析】試題分析：（1）由題意知：燈泡的額定電壓UL=6V，額定功率PL=3W，燈泡電阻RL=U2/P=(6V)2/3W=12Ω；

（2）燈泡正常發光，電路電流I=UL/RL=6V/12Ω=0.5A，電阻R1與燈泡L串聯，電源電壓U=I（R1+RL）=0.5A×（20Ω+12Ω）=16V；

（3）電路電流IA=2.4A，電阻R1與R2并聯，由歐姆定律得：流過電阻R1的電流I1=U/R1=16V/20Ω=0.8A，流過電阻R2的電流I2=IA﹣I1=2.4A﹣0.8A=1.6A，電阻R2的電阻值為：R2=U/I2=16V/1.6A=10Ω．

（4）滑片P在a、b間中點，滑動變阻器接入電路的電阻值R'2=R2/2=10Ω/2=5Ω，

在t=1min=60s內，滑動變阻器產生的熱量Q=U2t/R'2=3072J。