Question

【題目】如下圖所示，電源電壓保持9V不變，燈泡L的額定功率為3W，額定電壓為6V，電阻R1=20Ω。只閉合S2，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到中點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A。（不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響，計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）求：

（1）只閉合S2，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到中點(diǎn)時(shí)，此時(shí)燈泡L的實(shí)際功率是多少？

（2）只閉合S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使燈泡正常發(fā)光，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值是多少？

（3）只閉合S1，將滑動(dòng)變阻器滑片P移到最右端時(shí)，在60s內(nèi)電流做的功是多少？

Answer 1

【答案】（1）1.08W；（2）6Ω；（3）86.79J。

【解析】

（1）只閉合S2，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到中點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和公式求出實(shí)際功率；

（2）只閉合S2，L與R2串聯(lián)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使燈泡正常發(fā)光，求出額定電流，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和公式求得電阻；

（3）只閉合S1，將滑動(dòng)變阻器滑片P移到最右端時(shí)，R1與R2串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和公式，求得再60秒內(nèi)電流做的總功。

（1）燈泡L的額定功率為3W，額定電壓為6V，根據(jù)得小燈泡的電阻：，只閉合S2，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到中點(diǎn)時(shí)，L與R2串聯(lián)，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.3A，此時(shí)燈泡L的實(shí)際功率：；

（2）只閉合S2，L與R2串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光時(shí)，設(shè)滑動(dòng)變阻器連入電路中阻值為R2′，通過燈泡的電流：，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為：，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值：；

（3）只閉合S2，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到中點(diǎn)時(shí)，燈泡L與R2串聯(lián)，電流表的示數(shù)為0.3A，電路的總電阻：，此時(shí)變阻器接入電路的阻值：，則變阻器的最大阻值R2=36Ω，只閉合S1，將滑動(dòng)變阻器滑片P移到最右端時(shí)，R1和R2串聯(lián)。此時(shí)電路中總電阻：。在60s內(nèi)電流做的總功：。

答：（1）只閉合S2，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到中點(diǎn)時(shí)，此時(shí)燈泡L的實(shí)際功率是1.08W；

（2）只閉合S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使燈泡正常發(fā)光，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值是6Ω；

（3）只閉合S1，將滑動(dòng)變阻器滑片P移到最右端時(shí)，在60s內(nèi)電流做的總功是86.79J。