【题目】如图电路,电源电压恒定,小灯泡L标有“12V 6W”的字样,灯丝电阻保持不变。只闭合开关S,滑动变阻器R的滑片P移至最左端时,小灯泡L正常发光;滑片P移至滑动变阻器中点时,电流表示数为0.2A。求:
![]()
(1)小灯泡灯丝的电阻;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)同时闭合开关S和S1,滑片P移至最右端时,电路消耗的功率;滑片P移至最左端时,电路工作1min消耗的电能。
【答案】(1)
;(2)
;(3)2W;480J
【解析】
(1)由题可知,小灯泡的额定电压为12V,额定功率为6W,根据
可知
![]()
(2)只闭合开关S,滑动变阻器R的滑片P移至最左端时,仅小灯泡L接入电路,此时小灯泡正常发光,则电源电压等于小灯泡的额定电压12V。
滑片P移至滑动变阻器中点时,灯泡L与滑动变阻的一半电阻串联接入电路,电流表示数为0.2A,则电路总电阻为
![]()
则,此时滑动变阻器一半接入电路的阻值为
![]()
则滑动变阻器的阻值为
![]()
(3)同时闭合开关S和S1,滑片P移至最右端时,小灯泡L被短路,仅滑动变阻器R接入电路,此时电路消耗的功率为
![]()
同时闭合开关S和S1,滑片P移至最左端时,小灯泡L与滑动变阻器R并联接入电路,小灯泡正常发光,功率为6W,滑动变阻器R电压为12V,功率等于滑动变阻器R单独接入电路时滑动变阻器的功率2W,此时电路工作1min消耗的电能为
![]()
答:(1)小灯泡灯丝的电阻为24Ω;
(2)滑动变阻器的最大阻值为72Ω;
(3)同时闭合开关S和S1,滑片P移至最右端时,电路消耗的功率为2W,滑片P移至最左端时,电路工作1min消耗的电能为480J。