Question

如圖所示，電源電壓恒為9V，小燈泡L標(biāo)有“6V  3W”字樣，滑動(dòng)變阻器R₁的阻值變化范圍為0～20Ω，電阻R₂的阻值為30Ω．
（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁與a點(diǎn)接通，開(kāi)關(guān)S₂斷開(kāi)時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使燈泡正常發(fā)光，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路部分的電阻是多大？
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁與b點(diǎn)接通，開(kāi)關(guān)S₂閉合時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器至電阻最大值，試問(wèn)電流表的示數(shù)及R₂通電1min產(chǎn)生的熱量各是多少？

Answer 1

【答案】分析：開(kāi)關(guān)S₁與a點(diǎn)接通，開(kāi)關(guān)S₂斷開(kāi)時(shí)，R₁與小燈泡L串聯(lián)，燈泡正常工作，可求電路電流，利用串聯(lián)電路的電壓規(guī)律，求滑動(dòng)變阻器電阻；
當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁與b點(diǎn)接通，開(kāi)關(guān)S₂閉合時(shí)，R₁與R₂并聯(lián)，利用歐姆定律和電功公式計(jì)算電流和產(chǎn)生的熱量．
解答：解：（1）開(kāi)關(guān)S₁與a點(diǎn)接通，開(kāi)關(guān)S₂斷開(kāi)時(shí)，R₁與小燈泡L串聯(lián)，
∵燈泡正常工作，∴U_L=6v，p_L=3w
∴電路電流
∴滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U₁=U-U_L=9v-6v=3v
∴連入電路中滑動(dòng)變阻器的電阻：
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁與b點(diǎn)接通，開(kāi)關(guān)S₂閉合時(shí)，R₁與R₂并聯(lián)
∴電流表的示數(shù)：
∴R₂產(chǎn)生的熱量是：
答：（1）滑動(dòng)變阻器連入電路部分的電阻是6Ω．（2）電流表的示數(shù)是0.75A，R₂通電1min產(chǎn)生的熱量是162J．
點(diǎn)評(píng)：解決本題關(guān)鍵是簡(jiǎn)化電路，并靈活的運(yùn)用公式計(jì)算，計(jì)算時(shí)注意單位換算．