如图电路,电源电压和小灯泡电阻不变,小灯泡L标有“6V 3W”字样,滑动变阻器阻值变化范围为O~12Ω.

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  • 解题思路:(1)当开关S1、S2、S3都闭合,灯泡与R1的并联,滑动变阻器被短路,小灯泡L正常发光,所以电源电压为6V,已知灯泡的额定电压和额定功率,根据公式I=[P/U]可求正常工作时的电流,电流表测量干路电流,通过R1的电流等于总电流减去通过灯泡的电流,根据公式R=[U/I]可求R1的阻值,根据公式W=UIt可求通电10min电流通过R1做的功.

    (2)当S1闭合,S2、S3断开,灯泡与滑动变阻器串联,当滑片在最左端时,灯泡正常发光,实际功率为额定功率,当滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻为12Ω,根据公式I=[P/U]求出此时电路的电流,已知灯泡的额定电压和额定功率,根据公式R=

    U

    2

    P

    求出灯泡的电阻,再利用公式P=I2R求出此时灯泡的实际功率.从而求出灯泡电功率的变化范围.

    (1)灯泡正常工作时的电流IL=[P/U]=[3W/6V]=0.5A,

    通过R1的电流I1=I-IL=0.8A-0.5A=0.3A,

    所以R1的阻值R1=[U

    I1=

    6V/0.3A]=20Ω,

    通电10min电流通过R1做的功W=UI1t=6V×0.3A×10×60s=1080J.

    答:R1的阻值为20Ω,通电10min电流通过R1做的功为1080J.

    (2)灯泡的电阻RL=

    U2

    P=

    (6V)2

    3W=12Ω,

    当滑动变阻器的滑片滑到最左端时,滑动变阻器接入电路电阻为0,灯泡正常发光,电功率为额定功率,为3W,

    当滑动变阻器的滑片滑到最右端时,滑动变阻器接入电路电阻为12Ω,灯泡与滑动变阻器串联,此时电路电流I=[U

    RL+R2=

    6V/12Ω+12Ω]=0.25A,

    灯泡的实际功率为P=I2RL=(0.25A)2×12Ω=0.75W.

    所以小灯泡功率的变化范围为0.75W~3W.

    答:小灯泡功率的变化范围为0.75W~3W.

    点评:

    本题考点: 电功的计算;串联电路的电流规律;并联电路的电流规律;电功率的计算.

    考点点评: 本题考查电阻、电功和电功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是明白开关断开与闭合时电路的连接情况,这也是本题的重点,还要知道串、并联电路电流的规律.