Question

【題目】如圖甲所示，電源電壓U=8V，R1為定值電阻，阻值為20Ω，R為滑動(dòng)變阻器，R的最大阻值為50Ω，小燈泡上標(biāo)有“6V”字樣，小燈泡的I-U關(guān)系如圖乙所示。求∶

(1)小燈泡正常工作時(shí)通過燈絲的電流；

(2)S閉合，S1、S2都斷開時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片使小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值；

(3)S、S1、S2都閉合時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片到何處時(shí)，整個(gè)電路消耗的總功率最小，這個(gè)最小功率是多少？

Answer 1

【答案】(1) 0.5A；(2)4Ω；(3) 4.48W

【解析】

(1)小燈泡正常工作時(shí)燈泡兩端電壓應(yīng)該為6V，根據(jù)圖乙可得，此時(shí)通過燈絲的電流為0.5A。

(2)S閉合，S1、S2都斷開，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分壓之和，所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為

因串聯(lián)電路中各處電流相等，由乙圖可知小燈泡正常工作時(shí)電流為0.5A，由歐姆定律可得此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為

(3)開關(guān)全部閉合時(shí)，R1與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，電流表測干路電流，當(dāng)滑片位于b端時(shí)，接入電路中的電阻最大，電路消耗的總功率最小，此時(shí)電路中總電阻為

電路的最小功率為

答：(1)小燈泡正常工作時(shí)通過燈絲的電流為0.5A。

(2)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為4Ω。

(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片到b處時(shí)，整個(gè)電路消耗的總功率最小，這個(gè)最小功率是4.48W。