Question

如圖所示，電源電壓U=6V且保持不變，R₁=10Ω，R₂是最大阻值為60Ω的滑動變阻器，L是標(biāo)有“6V  0.72W”字樣的燈泡，燈泡燈絲電阻不變．
（1）當(dāng)R₂的滑片P到最左端時，要使燈泡L正常發(fā)光，S₁、S₂各應(yīng)處于什么狀態(tài)？
（2）當(dāng)S₁、S₂都斷開，5分鐘內(nèi)燈泡L消耗的電能是多少？
（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，閉合S₁、S₂，當(dāng)電流表示數(shù)最小時，整個電路消耗的電功率是多少？

Answer 1

解：（1）由題知，
當(dāng)R₂的滑片滑到最左端時，滑動變阻器連入電阻為0，
若閉合S₂，電燈將被短路，所以S₂應(yīng)斷開；
為使燈正常發(fā)光，燈的兩端的電壓應(yīng)等于電源電壓，應(yīng)閉合S₁，使R₁不連入；
這樣，電路中只有電燈接在電源上，能正常發(fā)光；
（2）當(dāng)S_l、S₂都斷開時，R₁和電燈串聯(lián)，R_L===50Ω．
電路中的電流：I===0.1A，
5分鐘內(nèi)燈泡L消耗的電能：W_L=I²R_Lt=（0.1A）^2×50Ω×5 ×60s=150J；
（3）當(dāng)S₁、S₂都閉合時，R₂與燈并聯(lián)，
當(dāng)滑動變阻器的電阻全連入時，干路電流最小、電流表的示數(shù)最小，
I₂===0.1A，I_L===0.12A，
干路電流：I=I₂+I_L=0.1A+0.12A=0.22A，
整個電路消耗的電功率：P=UI=6V0×.22A=1.32W．