Question

10．如圖所示是某同學(xué)探究的一個(gè)調(diào)光電路，已知元件的規(guī)格分別為：燈L“6V 6W”（不考慮燈絲電阻變化），變阻器的阻值范圍為0～12Ω，電源電壓恒為6V．
（1）求燈L的電阻．
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，把滑動(dòng)變阻器的滑片移至中點(diǎn)位置時(shí)，求通過(guò)燈泡的電流．
（3）將滑片從最右端移到最左端過(guò)程中，求燈的最小功率．

Answer 1

分析 （1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出燈L的電阻；
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，把滑動(dòng)變阻器的滑片移至中點(diǎn)位置時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流即為通過(guò)L的電流；
（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻最大時(shí)，燈泡的功率最小，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)P=I²R求出燈泡的最小功率．

解答 解：（1）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，燈L的電阻：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω；
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，把滑動(dòng)變阻器的滑片移至中點(diǎn)位置時(shí)，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，通過(guò)燈泡的電流即電路中的電流：
I=$\frac{U}{{R}_{L}+\frac{R}{2}}$=$\frac{6V}{6Ω+\frac{12Ω}{2}}$=0.5A；
（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，燈泡的功率最小，
此時(shí)電路中的電流：
I_小=$\frac{U}{{R}_{L}+R}$=$\frac{6V}{6Ω+12Ω}$=$\frac{1}{3}$A，
燈的最小功率：
P_L小=I_小²R_L=（$\frac{1}{3}$A）²×6Ω≈0.67W．
答：（1）燈L的電阻為6Ω；
（2）通過(guò)燈泡的電流為0.5A；
（3）燈的最小功率為0.67W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，要注意滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)其消耗的功率最�。�