Question

【題目】如圖所示，電源電壓恒為18V，小燈泡L標有“6V 3W”字樣，滑動變阻器R標有“100Ω 1A”字樣，電壓表使用的量程為0﹣15V，電流表使用的量程為0﹣0.6A，R0為一定值電阻，當(dāng)閉合開關(guān)S，S1時，燈泡L恰好正常發(fā)光，不計溫度對燈絲電阻的影響，求：

（1）小燈泡L的電阻；

（2）閉合開關(guān)S、S1， 斷開S2時，通電1min，電流通過定值電阻R0所做的功．

（3）當(dāng)閉合開關(guān)S、S2， 斷開S1時，在保證電表不超量程、燈泡L兩端的電壓不超額定電壓的情況下，滑動變阻器R功率的變化范圍．

Answer 1

【答案】（1）12Ω；（2）360J．（3）3.75W～6W．

【解析】

（1）根據(jù)P＝得，燈泡電阻：RL＝＝12Ω；（2）由圖：閉合開關(guān)S、S1，斷開S2時，L與R0串聯(lián)，燈泡L恰好正常發(fā)光，所以U0＝UUL＝18V6V＝12V，由P＝UI可得，電路中電流I＝I0＝IL＝＝0.5A，通電1min，電流通過定值電阻R0所做的功：W＝U0I0t＝12V×0.5A×60s＝360J；（3）由圖，當(dāng)閉合開關(guān)S、S2，斷開S1時，R與L串聯(lián)，在保證電表不超量程、燈泡L兩端的電壓不超額定電壓，電路中電流最大Imax＝IL＝0.5A，此時電路消耗功率最大，P總＝UImax＝18V×0.5A＝9W，此時R的功率為：PR＝P總PL＝9W3W＝6W；當(dāng)電壓表示數(shù)最大為15V，R連入阻值最大，電路中電阻最大，電流最小，總功率最小，此時UL′＝UUR＝18V15V＝3V，Imin＝IR′＝IL′＝ ＝0.25A，此時R的功率：PR′＝UR′IR′＝15V×0.25A＝3.75W，所以R的功率變化范圍是：3.75W～6W。