Question

【題目】如圖所示，電源電壓為9V，且保持不變．滑動變阻器的最大阻值為24Ω，R0為未知阻值的定值電阻，小燈泡標有“6V 3W”字樣，求：

（1）燈泡的電阻和正常工作時的電流各是多少；
（2）當S閉合，S1 ， S2都斷開時，要是小燈泡正常發(fā)光，滑動變阻器接入電路的阻值為多大；
（3）當S閉合，S1、S2都斷開時，移動滑動變阻器的滑片P到小燈泡的亮度最暗，此時電流表的示數(shù)是多大；
（4）S、S1、S2都閉合時，調節(jié)滑動變阻器的滑片，使電路中的總功率最小，且最小功率為13.5W，求R0的阻值．

Answer 1

【答案】
（1）解：由 p= 可知，燈泡正常工作時的電阻： R L = = = 12 Ω ，

由P=UI可知，燈泡正常工作時的電流： ．

答：燈泡的電阻和正常工作時的電流各是12Ω和0.5A．

（2）解：當S閉合，S1、S2都斷開時，L和變阻器串聯(lián)且燈泡正常發(fā)光，

U滑=U-UL額=9V-6V=3V， ．

答：滑動變阻器接入電路中的阻值為6Ω．

（3）解：當S閉合，S1、S2都斷開時，滑動變阻器滑片位于b端時，移動滑動變阻器的滑片P到小燈泡的亮度最暗，滑動變阻器全部阻值與燈泡L串聯(lián)聯(lián)，此時電路電流： I === 0.25 A ，

答：當S閉合，S1、S2都斷開時，移動滑動變阻器的滑片P到小燈泡的亮度最暗，此時電流表的示數(shù)0.25A；

（4）解：S、S1、S2都閉合時，滑動變阻器與R0為并聯(lián)，調節(jié)滑動變阻器的滑片，使電路中的總功率最小，滑動變阻器阻值為最大24Ω，且最小功率為13.5W， R = ，

由 得， ，解得R0=8Ω．

答：S、S1、S2都閉合時，調節(jié)滑動變阻器的滑片，使電路中的總功率最小，且最小功率為13.5W， R0的阻值為8Ω．

【解析】（1）根據P=及P=UI求解；（2）根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及歐姆定律求解；（3）根據串聯(lián)電流電阻的規(guī)律及歐姆定律求解；（4）根據并聯(lián)電路電阻的規(guī)律、P=及歐姆定律求解。
【考點精析】利用歐姆定律及其應用和電阻的串聯(lián)對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；電阻的串聯(lián)有以下幾個特點：（指R1，R2串聯(lián)） 1、電流：I=I1=I2（串聯(lián)電路中各處的電流相等） 2、電壓：U=U1+U2（總電壓等于各處電壓之和） 3、 電阻：R=R1+R2（總電阻等于各電阻之和）如果n個阻值相同的電阻串聯(lián)，則有R總=nR 4、分壓作用：U1:U2=R1:R2．