Question

7．如圖所示是某同學(xué)探究的一個(gè)調(diào)光電路，已知元件的規(guī)格分別為：燈L“6V  6W”（不考慮燈絲電阻變化），變阻器的阻值范圍為0～12Ω，電源電壓恒為6V．
（1）求燈L的電阻．
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，把滑動(dòng)變阻器的滑片移至中點(diǎn)位置時(shí)，求通過(guò)燈泡的電流．
（3）將滑片從最右端移到最左端過(guò)程中，求燈的最小功率．

Answer 1

分析 （1）已知燈泡額定電壓和額定功率，利用公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得到燈泡電阻；
（2）當(dāng)S閉合，把滑動(dòng)變阻器的滑片移至中點(diǎn)位置時(shí)，可以得到電路總電阻；已知電源電壓和總電阻，可以得到電路電流；
（3）當(dāng)滑片移到最右端時(shí)，電路電阻最大，電流最小．燈泡最小功率用P=I²R計(jì)算．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得燈泡電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω；
（2）當(dāng)滑片在中點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻為R₀=0.5×12Ω=6Ω，
此時(shí)電路總電阻為R=R_L+R₀=6Ω+6Ω=12Ω，
則電路電流為為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{6V}{12Ω}$=0.5A；
（3）滑片移到最左端時(shí)，電路總電阻最大，為R_最大=R_L+R_滑=6Ω+12Ω=18Ω
此時(shí)電路電流最小I_最小=$\frac{U}{{R}_{最大}}$=$\frac{6V}{18Ω}$=$\frac{1}{3}$A，
燈泡最小功率為P_最小=I²_最小R_L=（$\frac{1}{3}$A）²×6Ω≈0.67 W．
答：（1）燈的電阻為6Ω；
（2）通過(guò)燈泡的電流為0.5A；
（3）燈的最小功率為0.67W．

點(diǎn)評(píng) 此題考查的是我們對(duì)串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律和電功率有關(guān)公式及其變形的掌握和應(yīng)用，是一道電學(xué)綜合題，計(jì)算過(guò)程不復(fù)雜，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．