Question

如圖所示的電路中，小燈泡L上標有“6V 6W”字樣（忽略溫度對燈絲電阻的影響）

（1）求小燈泡正常發光時的電流和電阻；

（2）若電源電壓是9V，閉合開關S₁和S₂，為了保證電路安全，滑動變阻器接入電路的電阻的最小值是多少？

（3）若換一個電壓未知但不變的電源，閉合開關S₁、斷開開關S₂，滑動變阻器的滑片從一處從滑到另一處時，電壓表的示數由5V變化到1V，電流表的示數變化了0.4A，則R₀的阻值是多少？

 

Answer 1

【答案】

（1）小燈泡正常發光時的電流為1A，電阻為6Ω；

（2）若電源電壓是9V，閉合開關S₁和S₂，為了保證電路安全，滑動變阻器接入電路的電阻的最小值是3Ω；

（3）R₀的阻值是4Ω．

【解析】（1）小燈泡正常發光時U_L=6V，P_L=6W，則

I_L===1A，

R_L===6Ω．

（2）當閉合開關S₁和S₂時，燈泡L與滑動變阻器串聯，

為了保證電路安全，則電路中的最大電流I=I_L=1A，此時U_L=6V；

滑動變阻器兩端的電壓U₁=U﹣U_L=9V﹣6V=3V，

所以滑動變阻器接入電路電阻的最小值R₁===3Ω．

（3）當閉合開關S₁、斷開開關S₂時，燈泡L與滑動變阻器、電阻R₀串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，

根據串聯電路的分壓特點可知，當滑動變阻器的滑片從一處（a）滑到另一處（b）時，U₁=5V變為U₁′=1V，

則電路中的電流由I_a變為I_b=I_a﹣0.4A；

因電源的電壓不變，

所以U=U₁+I_a（R_L+R₀）=5V+I_a（6Ω+R₀），

U=U₁′+I_b（R_L+R₀）=1V+（I_a﹣0.4A）×（6Ω+R₀），

聯立等式可得：R₀=4Ω．