问题 问答题

如图所示,L是“12V  6W”的小灯泡,R1是定值电阻,R2是最大阻值为24Ω的滑动变阻器,电源电压和灯泡电阻均不变.

(1)求小灯泡的阻值;

(2)闭合开关S、S1,滑片P在a端时,小灯泡恰能正常发光,且电流表示数为0.9A,求R1的阻值;

(3)闭合开关S,断开开关S1,求在滑片P移动过程中,灯泡消耗的最小功率.

答案

(1)灯泡的电阻为RL=

U2L
PL
=
(12V)2
6W
=24Ω;

(2)闭合开关S、S1,P在a端时,R2=0Ω,此时R1与L并联,

∵灯L恰能正常发光,

∴U1=U=UL=12V,

IL=

UL
RL
=
12V
24Ω
=0.5A,

∴I1=I-IL=0.9A-0.5A=0.4A,

∴R1=

U1
I1
=
12V
0.4A
=30Ω;

(3)闭合S,断开S1,此时R2与L串联,当P移到b端时,R2′=24Ω,灯泡L消耗的功率最小.

电路中的电流为Imin=

U
Rmax
=
U
RL
R′2
=
12V
24Ω+24Ω
=0.25A

所以PLmin'=Imin2×RL=(0.25A)2×24Ω=1.5W.

答:(1)小灯泡的阻值为24Ω;

(2)R1的阻值30Ω;

(3)闭合开关S,断开开关S1时,灯泡消耗的最小功率为1.5W.

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