Question

【题目】如图所示的电路中，电源电压是9V,小灯泡L上标有“6V 6W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）

（1）求小灯泡正常发光时电阻；

（2）闭合开关S1和S2，为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的电阻的最小值是多少？

（3）闭合开关S1、断开开关S2，滑动变阻器的滑片从某点滑动到另一点时，电压表的示数由5V变化到1V，电流变化了0．4A。求R0的值及该过程中灯泡的最大功率。

Answer 1

【答案】（1）6Ω；（2）3Ω；（3）3．84W

【解析】试题分析：（1）由P=UI=U2/Rt得，小灯泡正常发光时的电阻：RL=U额2/P额=（6V）2/（6W）=6Ω

（2）当闭合S1、S2，小灯泡与滑动变阻器串联。为保证电路安全，灯两端的最大电压为6V，此时变阻器允许接入电路的电阻为最小。

流过R1的电流：I1=I额=P额/U额=6W/6V=1A，R1两端的电压：U1=U-UL=9V-6V=3V

最小电阻：R1=U1/I1=3V/1A=3Ω

（3）当闭合S1，断开S2，小灯泡、滑动变阻器及R0串联。滑动变阻器两端电压从5V变成1V时，小灯泡与R0的串联总电压从4V变化为8V。

依题意得：8V/（RL+R0）-4V/（RL+R0）=0．4A，代入RL=6Ω，解方程得：R0=4Ω

滑动变阻器两端电压为最小1V时，电路中电流最大，小灯泡功率也最大，此时小灯泡与R0的串联总电压为8V，P最大=I最大2RL=（8V/（6Ω+4Ω））2×6Ω=3．84W