Question

如圖所示電路中，電源兩端電壓保持U=9V不變，L為標有“6V 3.6W”的小燈泡（燈絲電阻不隨溫度變化），R為保護電阻．電壓表量程為0～3V，滑動變阻器的最大阻值為10Ω．閉合開關S后，滑動變阻器滑片移至最左端時，小燈泡恰好正常發(fā)光．在保證電表安全的條件下，保護電阻R消耗電能的最小功率為________W．

Answer 1

0.8
分析：由電路圖可知，燈泡、保護電阻、滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電流表測電電路電流，電壓表測滑動變阻器兩端電壓；由燈泡銘牌可知燈泡額定電壓是6V，額定功率是3W，由電功率的變形公式可以求出燈泡額定電流，由歐姆定律可以求出燈泡電阻；由串聯(lián)電路特點求出燈泡正常發(fā)光是定值電阻兩端電壓，然后由歐姆定律求出定值電阻阻值；當電壓表示數(shù)等于它的量程3V時，電路電流最小，此時定值電阻功率最小，由串聯(lián)電路特點及歐姆定律求出此時電路電流，然后由電功率公式求出R最小功率．
解答：∵P=UI，
∴燈泡額定電流I===0.6A，
∵I=，
∴燈泡電阻R_L===10Ω；
由電路圖可知，滑片在最左端時，
滑動變阻器接入電路的阻值為零，燈泡正常發(fā)光，
此時定值電阻兩端電壓U_R=U-U_L=9V-6V=3V，
∵I=，
∴定值電阻阻值R===5Ω；
電壓表示數(shù)等于3V時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，
電路電流最小，R的功率最小，此時電路電流：
I′===0.4A，
R的最小功率P_R最小=I′²R=（0.4A）²×5Ω=0.8W；
故答案為：0.8．
點評：本題難度較大，分析清楚電路結(jié)構(gòu)、應用電功率公式及其變形功率、串聯(lián)電路特點、歐姆定律，即可正確解題．