Question

（2008•钦州）如图所示，电源电压为12V，且保持不变，已知滑动变阻器的最大值为18Ω，定值电阻R0为24Ω，小灯泡上

Answer 1

解题思路：（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，根据公式R=

U

2

P

可求灯泡的电阻，根据公式I=[P/U]可求灯泡正常发光时的电流．

（2）S闭合，S₁、S₂都断开时，L和变阻器串联且灯泡正常发光，滑动变阻器两端的电压等于电源电压减去灯泡的额定电压，根据公式R=[U/I]可求滑动变阻器接入电路的电阻．

（3）S、S₁、S₂都闭合时，滑动变阻器与R₀并联，根据公式P=

U

2

R

要使整个电路消耗的功率最小，就要电路的总电阻最大，即变阻器滑片调到最右端，求出此时电路电流，再利用公式P=UI求出最小功率．

（1）R_灯=

U2额

P额=

(6V)2

3W=12Ω，

正常工作时的电流I_额=

P额

U额=[3W/6V]=0.5A．

答：灯泡的电阻和正常工作时的电流各是12Ω和0.5A．

（2）当S闭合，S₁、S₂都断开时，L和变阻器串联且灯泡正常发光，

U_滑=U-U_额=12V-6V=6V，

R_滑=

U滑

I额=[6V/0.5A]=12Ω．

答：滑动变阻器接入电路中的阻值为12Ω．

（3）当闭合S、S₁、S₂时，变阻器与R₀并联，要使整个电路消耗的功率最小，就要电路的总电阻最大，即变阻器滑片调到最右端，

此时I_最小=I₀+I_R=[U

R0+

U/R]=[12V/24Ω]+[12V/18Ω]=[7/6]A，

P_最小=UI_最小=12V×[7/6]A=14W．

答：变阻器滑片调到最右端，整个电路消耗的总功率最小，为14W．

点评：

本题考点： 欧姆定律的应用；并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电功率的计算．

考点点评： 本题考查电阻、电流、电压、电功率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是判断出开关断开与闭合时电路的连接情况，要记住串联电路电压和并联电路电流的规律．