Question

【題目】如圖所示，電源電壓為l0V，且保持不變，已知滑動(dòng)變阻器的最大阻值為25Ω，定值電阻R0為20Ω，小燈泡上標(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)，要使燈泡正常發(fā)光，滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值為多大？
（3）當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片到何處時(shí)，整個(gè)電路消耗的總功率最��？這個(gè)最小功率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：燈泡電阻R= = =12Ω；

燈泡正常工作時(shí)的電流I= = =0.5A；

答：燈泡的電阻是12Ω，燈泡正常工作時(shí)的電流是0.5A

（2）解：當(dāng)S閉合，S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，

燈泡正常發(fā)光時(shí)，UL=6V，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U滑=U﹣UL=10V﹣6V=4V，

滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R滑= = =8Ω；

答：當(dāng)S閉合，S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，要使燈泡正常發(fā)光，滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值為8Ω

（3）解：當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí)，定值電阻R0與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，燈泡被短路，

滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，即滑片在最左端時(shí)，整個(gè)電路消耗的電功率最小，此時(shí)：

P最小=P0+P滑= + = + =9W；

答：當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片到最左端時(shí)，整個(gè)電路消耗的總功率最�。贿@個(gè)最小功率是9W

【解析】（1）由題意知，燈泡額定電壓是6V，額定功率是3W，由電功率的變形公式可以求出燈泡的電阻與燈泡正常工作時(shí)的電流．（2）由電路圖知，當(dāng)S閉合，S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出燈泡正常發(fā)光時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，然后由歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值．（3）由電路圖知，當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí)，定值電阻R0與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，燈泡被短路，由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出并聯(lián)電路的最大阻值，然后由電功率公式求出電路的最小功率．
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式，需要了解歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能得出正確答案．