Question

如圖示，電源電壓為4伏，燈泡L上標有“3V 1.5W”字樣，滑動變阻器最大電阻為10歐，電壓表的量程為0～3伏，閉合開關S，問：
（1）要使燈泡正常發(fā)光，接入電路的滑動變阻器的電阻值R_ap應取多大？
（2）此時，滑動變阻器每分鐘產生的熱量？燈泡L消耗的最小功率是多大？

Answer 1

解：（1）燈泡正常工作時電路中的電流：
I=I_額===0.5A，
滑動變阻器兩端的電壓：
U_ap=U-U_額=4V-3V=1V，
滑動變阻器接入電路的電阻值：
R_ap===2Ω；
（2）此時滑動變阻器每分鐘產生的熱量：
Q=I²R_apt=（0.5A）²×2Ω×60s=30J；
（3）當滑片P滑到b端，燈泡L消耗的功率最��；
燈泡的電阻：
R_L===6Ω，
電路中的電流：
I===0.25A，
燈泡的最小功率：
P_L=I²R_L=（0.25A）²×6Ω=0.375W．
答：（1）燈泡正常發(fā)光時接入電路的滑動變阻器的電阻值為2Ω；
（2）此時滑動變阻器每分鐘產生的熱量為30J
（3）燈泡L消耗的最小功率為0.375W．
分析：（1）根據銘牌求出燈泡的額定電流，即為燈泡正常工作時串聯(lián)電路的電流，根據串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的阻值；根據Q=I²Rt求出滑動變阻器每分鐘產生的熱量；
（2）根據P=I²R可知，當滑片P滑到b端，電路中的電流最小，燈泡L消耗的功率最��；先求出燈泡的電阻，再根據電阻的串聯(lián)特點和歐姆定律求出電路中的最小電流，利用P=I²R求出燈泡L消耗的最小功率．
點評：本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律電功、電功率的計算，關鍵是公式及其變形式的靈活運用．