Question

【題目】（9分）如圖所示電路，電源電壓為6V保持不變，R1=12Ω，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為20Ω．當(dāng)開關(guān)S閉合，S1、S2斷開時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片至中點(diǎn)，恰好使燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)為0.3A．燈泡電阻按不變計(jì)算．求：

（1）燈泡的電阻和額定電壓．

（2）燈泡在這種情況下通電1min，電流所做的功．

（3）將滑動(dòng)變阻器的滑片滑至最右端，仍然使開關(guān)S閉合，S1、S2斷開，整個(gè)電路消耗的電功率為P；保持滑片在最右端位置不動(dòng)，當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí)，且電流表使用0～3A量程，整個(gè)電路消耗的電功率為P′．求P：P′的值．

Answer 1

【答案】（1）10Ω；3V （2）54J （3）1:4

【解析】試題分析：（1）當(dāng)開關(guān)S閉合，S1、S2斷開時(shí)，燈與變阻器是串聯(lián)的，此時(shí)變阻器的阻值為10Ω，電流為0.3A，所以可求出變阻器兩端的電壓為3V，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，此時(shí)小燈泡分壓為6V-3V=3V也就是小燈泡的額定電壓，所以小燈泡的電阻為R=U/I=3V/0.3A=10Ω；（2）1min內(nèi)電流所做的功：W=UIt=3V╳0.3A╳60s=54J；（3）將滑動(dòng)變阻器的滑片滑至最右端，仍然使開關(guān)S閉合，S1、S2斷開，此時(shí)電路中的總電阻為30Ω，所以P=U總2/R總=1.2W；當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí)，此時(shí)燈泡被短路，兩個(gè)電阻并聯(lián)，此時(shí)電路中的總電阻為7.5Ω，所以此時(shí)的P′=4.8W，所以P：P′=1：4。