Question

（12分）如圖所示，電源電壓為12V，且保持不變．已知滑動(dòng)變阻器的最大阻值為24Ω，R0為未知阻值的定值電阻，小燈泡標(biāo)有“6V 3W”字樣，求：

（1）燈泡的電阻和正常工作時(shí)的電流各是多少？

（2）當(dāng)S閉合，S1，S2都斷開(kāi)時(shí)，要是小燈泡正常發(fā)光，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大？

（3）當(dāng)S閉合，S1， S2都斷開(kāi)時(shí)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P至 端時(shí)（a或b），小燈泡的亮度最暗，此時(shí)電流表的示數(shù)是 A（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）

（4）S，S1，S2都閉合時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電路中的總功率最小，且最小功率為18W，求R0的阻值．

 

Answer 1

（1）燈泡的電阻是12歐姆，正常工作時(shí)的電流是0.5A；

（2）當(dāng)S閉合，S1，S2都斷開(kāi)時(shí)，要是小燈泡正常發(fā)光，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為12歐姆；

（3）當(dāng)S閉合，S1，S2都斷開(kāi)時(shí)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P至b端，小燈泡的亮度最暗，此時(shí)電流表的示數(shù)是0.33A；

（4）R0的阻值為12Ω．

【解析】

試題分析：（1）由P=UI可知，燈泡的額定電流：，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：；

（2）當(dāng)S閉合，S1、S2都斷開(kāi)時(shí)燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，等效電路圖如圖所示：

由于燈泡正常工作，所以此時(shí)燈泡兩端的電壓U額=6V，電路電流等于燈泡額定電流I=0.5A，

滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U滑=U﹣U額=12V﹣6V=6V，

滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為；

（3）當(dāng)S閉合，S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，等效電路圖如圖所示：

當(dāng)滑片在b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路，電路電流最小，燈泡最暗，

此時(shí)電路電流：≈0.33A；

（4）閉合S、S1、S2時(shí)R0與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，等效電路圖如圖所示：

滑動(dòng)變阻器在b端時(shí)滑動(dòng)變阻器電阻最大，電路的總功率最小，

由P=UI可知，電路最小電流：，通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流I滑=，

通過(guò)R0的電流：I0=I﹣I滑=1.5A-0.5A=1A，R0的阻值為

答：（1）燈泡的電阻是12歐姆，正常工作時(shí)的電流是0.5A；

（2）當(dāng)S閉合，S1，S2都斷開(kāi)時(shí)，要是小燈泡正常發(fā)光，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為12歐姆；

（3）當(dāng)S閉合，S1，S2都斷開(kāi)時(shí)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P至b端，小燈泡的亮度最暗，此時(shí)電流表的示數(shù)是0.33A；

（4）R0的阻值為12Ω．

考點(diǎn)： 歐姆定律、電功率的綜合計(jì)算。