Question

【題目】如圖所示，L是“12V 6W”的小燈泡R1是定值定值．R2是最大阻值為24Ω的滑動變阻器，電源電壓和燈泡電阻均不變．

（1）求小燈泡的阻值；

（2）閉合開關(guān)S、S1，滑片P在a端時，小燈泡恰能正常發(fā)光，且電流表示數(shù)為0.9A，求R1的阻值；

（3）閉合開關(guān)S，斷開開關(guān)S1，求滑片P在中點時通電1分鐘，燈泡消耗的電能．

Answer 1

【答案】（1）小燈泡的阻值為24Ω；

（2）R1的阻值30Ω；

（3）閉合開關(guān)S，斷開開關(guān)S1，滑片P在中點時通電1分鐘，燈泡消耗的電能為160J．

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)燈泡的銘牌可知額定電壓和額定功率，根據(jù)由=求出小燈泡的阻值；

（2）閉合開關(guān)S、S1，P在a端時，R2=0Ω，此時R1與L并聯(lián)，根據(jù)燈泡正常發(fā)光可知電源的電壓，根據(jù)歐姆定律可知通過燈泡的電流，利用并聯(lián)電路的電流特點可知通過電阻R1的電流，再根據(jù)歐姆定律求出R1的阻值；

（3）閉合S，斷開S1，此時R2與L串聯(lián)，先根據(jù)電阻的串聯(lián)特點和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)W=I2Rt求燈泡消耗的電能．

解：（1）由P=得：

燈泡的電阻為RL===24Ω；

（2）閉合開關(guān)S、S1，P在a端時，R2=0Ω，此時R1與L并聯(lián)，

由于燈L恰能正常發(fā)光，則U1=U=UL=12V，

所以，IL===0.5A，

由并聯(lián)電路的干路電流等于各支路電流之和可得：

I1=I﹣IL=0.9A﹣0.5A=0.4A，

由I=得R1===30Ω；

（3）閉合開關(guān)S，斷開開關(guān)S1，此時R2與L串聯(lián)，滑片P在中點時則R2′=R2=×24Ω=12Ω，

根據(jù)串聯(lián)電路中總電阻等于各電阻之和可知：總電阻R=R2′+RL=12Ω+24Ω=36Ω；

電路中的電流為I′===A，

所以通電1min，燈泡消耗的電能W=I2RLt=（A）2×24Ω×60s=160J．

答：（1）小燈泡的阻值為24Ω；

（2）R1的阻值30Ω；

（3）閉合開關(guān)S，斷開開關(guān)S1，滑片P在中點時通電1分鐘，燈泡消耗的電能為160J．