Question

在如圖所示電路中，L是標(biāo)有“6V 3W”字樣的小電燈，它與定值電阻R．和滑動(dòng)變阻器R組成串聯(lián)電路，電源電壓保持8V不變．無論變阻器滑片怎樣移動(dòng)，小電燈兩端電壓都不超過3V～6V的范圍．忽略溫度變化對(duì)燈絲電阻的影響，求：
①小電燈L的阻值R_L；
②定值電阻R₀的阻值；
③當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值為最大時(shí)，定值電阻R₀消耗的電功率．

Answer 1

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(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值為零時(shí)，小電燈正常發(fā)光，U_L=6V；
U₀=U_總-U_L=8V-6V=2V；
I₀=I_L==0.5A；
R₀===4Ω；
（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值為最大時(shí)，U_L=3V；
I=I_L===0.25A；
P₀=I²R₀=（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(dòng)變阻器阻值最大時(shí)定值電阻消耗的電功率是0.25W．
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(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電阻為零時(shí)，燈泡應(yīng)達(dá)到最大電壓，即燈泡應(yīng)正常發(fā)光，則由串聯(lián)電路的電流規(guī)律可求得通過R₀的電流，由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可求得R₀兩端的電壓，則由歐姆定律可求得R₀的阻值；
（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電阻最大時(shí)，由題意可知此時(shí)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R₀消耗的功率．
點(diǎn)評(píng)：本題考查歐姆定律及功率公式的使用，本題的解題關(guān)鍵在于理解題意中燈泡電壓的范圍的意義，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電阻為0時(shí)，燈泡的電壓最大；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電阻最大時(shí)，燈泡兩端的電壓最小．