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，此時電流表的示數是多大；

（4）S、S1、S2都閉合時，調節滑動變阻器的滑片，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）0.5A （2）6Ω （3）0.25A （4）8Ω

【解析】（1）由可知，燈泡正常工作時的電阻： ，

由P=UI可知，燈泡正常工作時的電流： ．

（2）當S閉合，S1、S2都斷開時，L和變阻器串聯且燈泡正常發光，

U滑=U-UL額=9V-6V=3V， ．

（3）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串聯聯，此時電路電流： ，

（4）S、S1、S2都閉合時，滑動變阻器與R0為并聯，調節滑動變阻器的滑片，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， ，

由得， ，解得R0=8Ω．

答：（1）燈泡的電阻和正常工作時的電流各是12Ω和0.5A．

（2）滑動變阻器接入電路中的阻值為6Ω．

（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0.25A；

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