问题
计算题
如图所示,电源电压U=6V且保持不变,R1=10Ω,R2是最大阻值为60Ω的滑动变阻器,L是标有“6V 0.72W”字样的灯泡,灯泡灯丝电阻不变.
(1)当R2的滑片P到最左端时,要使灯泡L正常发光,S1、S2各应处于什么状态?
(2)当S1、S2都断开,5分钟内灯泡L消耗的电能是多少?
(3)调节滑动变阻器滑片,闭合S1、S2,当电流表示数最小时,整个电路消耗的电功率是多少?

答案
解:(1)由题知,
当R2的滑片滑到最左端时,滑动变阻器连入电阻为0,
若闭合S2,电灯将被短路,所以S2应断开;
为使灯正常发光,灯的两端的电压应等于电源电压,应闭合S1,使R1不连入;
这样,电路中只有电灯接在电源上,能正常发光;
(2)当Sl、S2都断开时,R1和电灯串联,RL==
=50Ω.
电路中的电流:I==
=0.1A,
5分钟内灯泡L消耗的电能:WL=I2RLt=(0.1A)2×50Ω×5 ×60s=150J;
(3)当S1、S2都闭合时,R2与灯并联,
当滑动变阻器的电阻全连入时,干路电流最小、电流表的示数最小,
I2==
=0.1A,IL=
=
=0.12A,
干路电流:I=I2+IL=0.1A+0.12A=0.22A,
整个电路消耗的电功率:P=UI=6V0×.22A=1.32W.