Question

【題目】如圖所示的電路中，電源電壓18V不變，燈泡上標有“6V 6W”字樣，燈泡電阻不變，定值電阻R0阻值為10Ω．

（1）斷開S1、S2，閉合S，移動滑片，當燈泡正常發(fā)光時，求滑動變阻器消耗的功率．

（2）閉合S、S1、S2，滑片從最右端向左移動，當連入電路的阻值等于變阻器總阻值的3/4時，電流表示數(shù)比滑片在最右端時變化了0.3A，保持此時滑片位置不動，求在1min內(nèi)電路消耗的電能．

Answer 1

【答案】（1）滑動變阻器消耗的功率為12W；（2）在1min內(nèi)電路消耗的電能為3240J．

【解析】（1）斷開S1、S2，閉合S時，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電流表測電路中的電流，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且燈泡正常發(fā)光，所以，滑動變阻器兩端的電壓：UR=U-UL=18V-6V=12V，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，由P=UI可得，電路中的電流： ，滑動變阻器消耗的功率：PR=URI=12V×1A=12W；（2）閉合S、S1、S2時，R0與R并聯(lián)，電流表測干路電流，因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響，所以，通過R0的電流不變，則干路電流表示數(shù)的變化量即為通過R電流的變化量，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，由可得，電流表示數(shù)的變化量： ，解得：R=20Ω，因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，所以，電路中的總電阻： ，在1min內(nèi)電路消耗的電能： ．
答：（1）滑動變阻器消耗的功率為12W；
（2）在1min內(nèi)電路消耗的電能為3240J．