Question

【題目】如圖1所示，電源電壓U=12V，R1為定值電阻，阻值為24Ω，R為滑動(dòng)變阻器．R的最大阻值為48Ω，小燈泡上標(biāo)有“6V 3W”，小燈泡的U﹣I關(guān)系如圖2所示．求：

圖1 圖2

（1）燈泡正常工作時(shí)通過燈絲的電流是多少？

（2）S閉合，S1、S2都斷開時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)小燈泡兩端的電壓為4V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻的阻值為多大？

（3）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小，這個(gè)最小功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）0.5A；（2）20Ω；（3）9W

【解析】

（1）燈泡正常工作時(shí)，兩端的電壓為UL=6V，由圖2可得，燈泡正常工作時(shí)通過燈絲的電流IL=0.5A；

（2）當(dāng)S閉合，S1、S2都斷開時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測量燈泡L兩端的電壓，電流表測量串聯(lián)電路的電流，當(dāng)小燈泡兩端的電壓為4V時(shí)，由圖象可知電路中的電流I=0.4A，滑動(dòng)變阻器接入電阻的阻值R滑==20Ω；

（3）S、S1、S2都閉合時(shí)，電阻R1和滑動(dòng)變阻器R并聯(lián)，電流表測量干路中的電流，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大時(shí)電路消耗的總功率最小，整個(gè)電路消耗的總功率最小為：P=P1+PR==9W。

答：（1）燈泡正常工作時(shí)通過燈絲的電流為0.5A；

（2）S閉合，S1、S2都斷開時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)小燈泡兩端的電壓為4V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻的阻值為20Ω；

（3）S、S1、S2都閉合時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片到b處時(shí)，整個(gè)電路消耗的總功率最小為9W。