Question

如圖所示，電源電壓為9V保持不變，燈L上標有“6V 6W”字樣，滑動變阻器R₁的最大阻值為40Ω，R₂=20Ω，燈泡的電阻不變．求：
（1）燈泡的電阻．
（2）當S₁斷開，S₂閉合，滑動變阻器的滑片在最左端時，電路中的電流．
（3）電路工作時消耗的最小功率．

Answer 1

【答案】分析：（1）由燈泡的銘牌信息可知額定電壓及額定功率，由功率公式P=可求得燈泡的電阻；
（2）當S₁斷開，S₂閉合時滑動變阻器R₁短路，電路中只有R₂接入，則由歐姆定律可求得電路中的電流；
（3）由功率公式可得，當電路中電阻最大時總功率最小，則得出最大電阻即可由功率公式求得最小功率．
解答：解：（1）由功率公式P=可得：
燈泡的電阻 R_L===6Ω；
（2）當S₁斷開，S₂閉合，滑動變阻器的滑片在最左端時，電路中只有R₂，
由歐姆定律得電路中的電流 I===0.45A；
（3）當電路中總電阻最大時，整個電路消耗的功率最小，由題意知，最大電阻應為滑動變阻器全部接入后與R₂串聯；
即最大電阻R_最大=20Ω+40Ω=60Ω；
P_最小===1.35W；
答：（1）燈泡電阻為6Ω；（2）電路中電流為0.45A； （3）最小功率為1.35W．
點評：當電阻并聯時，總電阻一定會小于任一電阻，故第三問中只能是R₂與滑動變阻器的全部阻值接入時總電阻最大．