Question

如图所示，L是“12V  6W”的小灯泡，R₁是定值电阻，R₂是最大阻值为24Ω的滑动变阻器，电源电压和灯泡电阻均不变．
（1）求小灯泡的阻值；
（2）闭合开关S、S₁，滑片P在a端时，小灯泡恰能正常发光，且电流表示数为0.9A，求R₁的阻值；
（3）闭合开关S，断开开关S₁，求在滑片P移动过程中，灯泡消耗的最小功率．

Answer

（1）根据灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，根据R=求出小灯泡的阻值；
（2）闭合开关S、S1，P在a端时，R2=0Ω，此时R1与L并联，根据灯泡正常发光可知电源的电压，根据欧姆定律可知通过灯泡的电流，利用并联电路的电流特点可知通过电阻R1的电流，再根据欧姆定律求出R1的阻值；
（3）闭合S，断开S1，此时R2与L串联，由P=I2R可知当P移到b端时灯泡L消耗的功率最小，先根据电阻的串联特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据P=I2R求出灯泡消耗的最小功率．
【解析】
（1）灯泡的电阻为RL===24Ω；
（2）闭合开关S、S1，P在a端时，R2=0Ω，此时R1与L并联，
∵灯L恰能正常发光，
∴U1=U=UL=12V，
IL===0.5A，
∴I1=I-IL=0.9A-0.5A=0.4A，
∴R1===30Ω；
（3）闭合S，断开S1，此时R2与L串联，当P移到b端时，R2′=24Ω，灯泡L消耗的功率最小．
电路中的电流为Imin====0.25A
所以PLmin'=Imin2×RL=（0.25A）2×24Ω=1.5W．
答：（1）小灯泡的阻值为24Ω；
（2）R1的阻值30Ω；
（3）闭合开关S，断开开关S1时，灯泡消耗的最小功率为1.5W．