Question

如圖所示，電源電壓為9V保持不變，小燈泡L上標(biāo)有“6V  0.5A”字樣，滑動(dòng)變阻器R₁的阻值變化范圍是0～20Ω，定值電阻R₂的阻值為20Ω．求：
（1）小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻？
（2）當(dāng)開關(guān)S₁與b點(diǎn)接通，開關(guān)S₂閉合時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器至最大值，試問通電1min電流做的功共是多少J？
（3）當(dāng)開關(guān)S₁與a 點(diǎn)接通，開關(guān)S₂斷開時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使燈泡正常發(fā)光，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路部分的電阻是多少？

Answer 1

分析：（1）已知燈泡的額定電壓和額定電流，根據(jù)歐姆定律可求小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻．
（2）當(dāng)開關(guān)S₁與b點(diǎn)接通，開關(guān)S₂閉合時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器至最大值時(shí)，R₁和R₂并聯(lián)，已知滑動(dòng)變阻器R₁的最大阻值和定值電阻R₂的阻值，根據(jù)公式W=

U2

R

t可求通電1min電流做的功．
（3）當(dāng)開關(guān)S₁與a 點(diǎn)接通，開關(guān)S₂斷開時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使燈泡正常發(fā)光，此時(shí)滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，電路電流已知，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)公式R=

U

I

求出滑動(dòng)變阻器接入的電阻．

解答：解：（1）小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻R_L=

UL

IL

=

6V

0.5A

=12Ω．
答：小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻為12Ω．
（2）R₁和R₂并聯(lián)的總電阻R_并=

R1R2

R1+R2

=

20Ω×20Ω

20Ω+20Ω

=10Ω，通電1min電流做的功W=

U2

R并

t=

(9V)2

10Ω

×60s=486J．
答：通電1min電流做的功共是486J．
（3）滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U₁=U-U_L=9V-6V=3V，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路部分的電阻是R=

U1

IL

=

3V

0.5A

=6Ω．
答：此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路部分的電阻是6Ω．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電阻、做功、電壓等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是開關(guān)在不同位置時(shí)電路的連接情況，要記住串聯(lián)電路的電壓和并聯(lián)電路電阻的規(guī)律．