Question

13．如圖所示，電源電壓6V恒定不變，燈泡L標有“6V 3W”字樣，滑動變阻器的阻值范圍是0～20Ω．求：
（1）小燈泡的電阻：
（2）S、S₁都閉合時滑動變阻器兩端的電壓；
（3）S閉合、S₁斷開時電路消耗的最小功率．

Answer 1

分析 （1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出燈泡的電阻；
（2）當S、S₁都閉合時，滑動變阻器被短路，據(jù)此可知其兩端的電壓；
（3）S閉合、S₁斷開時，當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路消耗的功率最小，根據(jù)電阻的串聯(lián)和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出其大小．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，燈泡的電阻：
R_L=$\frac{36}{3}$=12Ω；
（2）當S、S₁都閉合時，滑動變阻器被短路，故其兩端的電壓為0V；
（3）S閉合、S₁斷開，當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路消耗的功率最小，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{L}+R}$=$\frac{36}{12+20}$=1.125W．
答：（1）小燈泡的電阻為12Ω；
（2）S、S₁都閉合時滑動變阻器兩端的電壓為0V；
（3）S閉合、S₁斷開時電路消耗的最小功率為1.125W．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，要注意明確對于純電阻電路的功率公式的正確選擇．