Question

【題目】如圖所示電路，電源電壓為6 V保持不變，R1＝12 Ω，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為20 Ω。當(dāng)開關(guān)S閉合，S1、S2斷開時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片至中點(diǎn)，恰好使燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)為0.3 A。求：(燈絲電阻不變)

(1)燈泡的電阻和額定電壓。

(2)燈泡在這種情況下通電1 min，電流所做的功。

(3)將滑動(dòng)變阻器的滑片滑至最右端，仍然使開關(guān)S閉合，S1、S2斷開，整個(gè)電路的電功率為P；保持滑片在最右端不動(dòng)，當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí)，且電流表使用0～3 A量程，整個(gè)電路的電功率為P′。求P∶P′的值。

Answer 1

【答案】(1)3 V。(2) 54 J。(3)1∶4。

【解析】

（1）當(dāng)開關(guān)S閉合，S1、S2斷開且燈泡正常發(fā)光時(shí)，燈泡L與R2串聯(lián)，電流表測電路中的電流，由I＝可得，電路中的總電阻： R＝＝20Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，燈泡的電阻： RL＝R-R2＝20Ω-×20Ω＝10Ω，燈泡的額定電壓： UL＝IRL＝0.3A×10Ω＝3V；（2）燈泡正常發(fā)光1min電流所做的功： WL＝ULIt＝3V×0.3A×60s＝54J；（3）開關(guān)S閉合，S1、S2斷開且滑片位于最右端時(shí)，燈泡L與R2的最大阻值串聯(lián)，則整個(gè)電路消耗的電功率： P＝ ＝1.2W；當(dāng)S、S1、S2都閉合且滑片位于最右端時(shí)，R1與R2的最大阻值并聯(lián)，電流表測干路電流，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： R′＝ ＝7.5Ω，電路消耗的電功率： P′＝＝4.8W，則 。