Question

【題目】如圖所示，電源電壓為6V，且保持不變．已知滑動變阻R2的最大電阻為10Ω，定值電阻R1阻值為8Ω，小燈泡L上標有“3V 1.5W”字樣，求：

（1）燈泡正常工作的電流是多少？

（2）當S2閉合，S1、S3斷開時，要使燈泡正常發光，滑動變阻器接入電路中的阻值為多大？

（3）當S1、S2、 S3都閉合時，整個電路消耗的最小功率是多少？

Answer 1

【答案】(1)0.5A （2）6Ω （3）8.1W

【解析】（1）由題知燈泡的額定電壓和額定功率，由P=UI可得燈泡正常工作電流：

I額 =P額/U額=1.5W/3V=0.5A；

（2）當S閉合，S1 、S2 都斷開時，等效電路圖如圖所示：

燈泡正常工作時，此時燈泡兩端的電壓等于額定電壓3V，

由串聯電路電流特點可知，電路中的電流為：I=I滑 =I額 =0.5A，

由串聯電路電壓特點可得滑動變阻器兩端的電壓： U滑 =U-U額 =6V-3V=3V，

由歐姆定律可得，滑動變阻器接入電路中的阻值為： R滑 =U滑/I滑=3V/0.5A=6Ω；

（2）閉合S、S1 、S2 時，等效電路圖如圖所示：

此時R0 與滑動變阻器并聯，根據并聯電路的電壓特點可知： U0 =U滑 =U=6V，

則R0 的功率：P0 =U2/R0=(6V)2/8Ω=4.5W，

當滑動變阻器連入阻值最大時，變阻器的功率最小：P滑最小 =U2/R滑最大= (6V)2/10Ω=3.6W，所以電路的最小功率：P總最小 =P0 +P滑最小 =4.5W+3.6W=8.1W