Question

在如圖所示電路中，L是標有“6V 3W”字樣的小電燈，它與定值電阻R．和滑動變阻器R組成串聯電路，電源電壓保持8V不變．無論變阻器滑片怎樣移動，小電燈兩端電壓都不超過3V～6V的范圍．忽略溫度變化對燈絲電阻的影響，求：
①小電燈L的阻值R_L；
②定值電阻R的阻值；
③當滑動變阻器阻值為最大時，定值電阻R消耗的電功率．

Answer 1

【答案】分析：（1）由燈泡的銘牌信息可知燈泡的額定電壓及額定功率，則由功率公式P=可求得燈泡的電阻；
（2）由題意可知，當滑動變阻器接入電阻為零時，燈泡應達到最大電壓，即燈泡應正常發光，則由串聯電路的電流規律可求得通過R的電流，由串聯電路的電壓規律可求得R兩端的電壓，則由歐姆定律可求得R的阻值；
（3）當滑動變阻器接入電阻最大時，由題意可知此時燈泡兩端的電壓，由歐姆定律可求得電路中的電流，由功率公式P=I²R可求得R消耗的功率．
解答：解：（1）由題意知，燈泡的額定電壓為6V，燈泡的功率為3W；
R _L==12Ω；
（2）當滑動變阻器阻值為零時，小電燈正常發光，U_L=6V；
U=U_總-U_L=8V-6V=2V；
I=I_L==0.5A；
R===4Ω；
（3）當滑動變阻器阻值為最大時，U_L=3V；
I=I_L===0.25A；
P=I²R=（0.25A）²×4Ω=0.25W；
答：（1）小電燈的電阻是12Ω；（2）定值電阻的阻值是4Ω；（3）滑動變阻器阻值最大時定值電阻消耗的電功率是0.25W．
點評：本題考查歐姆定律及功率公式的使用，本題的解題關鍵在于理解題意中燈泡電壓的范圍的意義，當滑動變阻器接入電阻為0時，燈泡的電壓最大；當滑動變阻器接入電阻最大時，燈泡兩端的電壓最小．