Question

14．如圖所示，電源電壓為6V，小燈泡L標(biāo)有“6V 3W”的字樣，滑動(dòng)變阻器R₁的阻值變化范圍為0-18Ω，定值電阻R₂的阻值為10Ω．（燈絲的電阻不隨溫度變化）
（1）小燈泡L正常發(fā)光的電流為0.5A，燈絲電阻為12Ω．
（2）閉合S，要使電路的總功率最小，S₁應(yīng)閉合，S₂應(yīng)斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到b端（填“a”或“b”），電路總功率的最小值為1.2W．

Answer 1

分析 （1）由P=UI計(jì)算燈泡正常發(fā)光的電流；由I=$\frac{U}{R}$計(jì)算燈泡電阻；
（2）電源電壓一定，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電阻最大時(shí)電路的功率最小，由此分析計(jì)算．

解答 解：
（1）已知燈泡的額定電壓和額定功率，由P=UI可得，燈泡正常發(fā)光的電流：
I_額=$\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；
由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡電阻：
R_L=$\frac{{U}_{額}}{{I}_{額}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
（2）電源電壓6V保持不變，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，電阻最大時(shí)電路的功率最小，
因?yàn)镽_L＞R₂，根據(jù)串聯(lián)和并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)，由圖知當(dāng)S、S₁閉合，S₂斷開時(shí)，此時(shí)R₁與L串聯(lián)且滑片在最大值b端時(shí)電路中電阻最大，
電路總功率的最小值：
P_最小=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{18Ω+12Ω}$=1.2W．
故答案為：（1）0.5；12；（2）閉合；斷開；b；1.2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律、電功率公式的靈活運(yùn)用，正確分析出電路中最大電阻是關(guān)鍵．