Question

如圖所示，燈L標有“6 V　3 W”字樣，電源電壓10 V，閉合開關S，調節滑動變阻器使燈L正常發光(電源電壓和燈絲電阻保持不變)．

求：(1)燈L正常發光時的電流I．

(2)此時變阻器R₀消耗的電功率P₂．

(3)若沒有滑動變阻器，有兩個燈泡L₁“4 V　1 W”、L₂“12 V　18 w”，請你通過計算說明應選哪一盞燈與L串聯接到原來的電源上也能使L正常發光(如下圖)？這兩個電路都能使燈L正常發光，但哪種情況更合理地利用電能？

Answer 1

答案：
解析：

　　解：(1)燈L正常發光時的電流為

　　；2分

　　(2)變阻器和燈L串聯，I₂＝I＝0.5 A

　　此時R₂兩端電壓U₂＝U－U_燈＝10 V－6 V＝4 V；1分

　　R₂消耗的電功率為

　　P₂＝U₂I₂＝4 V×0.5 A＝2 W；2分

　　(3)要使燈L正常發光，所選電燈應當分擔的電壓U_分＝4 V，則所選燈泡的電阻應為

　　；1分

　　L₁、L₂的電阻分別為

　　

　　比較可知，應選擇L₂合適；1分

　　選擇串聯燈使L正常發光的電路更合理；1分(其它解法正確依此類似評分)