如图电路,电源电压和小灯泡电阻不变,小灯泡L标有“6V 3W”字样,滑动变阻器阻值变化范围为O~12Ω. (1)当开关S1、S2、S3都闭合,小灯泡L正常发光,电流表的示数为O.8A,求R1的阻值和

问题描述:

如图电路,电源电压和小灯泡电阻不变,小灯泡L标有“6V 3W”字样,滑动变阻器阻值变化范围为O~12Ω.

(1)当开关S1、S2、S3都闭合,小灯泡L正常发光,电流表的示数为O.8A,求R1的阻值和通电10min电流通过R1做的功;
(2)当S1闭合,S2、S3断开,求小灯泡功率的变化范围.

(1)灯泡正常工作时的电流IL=

P
U
=
3W
6V
=0.5A,
通过R1的电流I1=I-IL=0.8A-0.5A=0.3A,
所以R1的阻值R1=
U
I1
=
6V
0.3A
=20Ω,
通电10min电流通过R1做的功W=UI1t=6V×0.3A×10×60s=1080J.
答:R1的阻值为20Ω,通电10min电流通过R1做的功为1080J.
(2)灯泡的电阻RL=
U2
P
=
(6V)2
3W
=12Ω,
当滑动变阻器的滑片滑到最左端时,滑动变阻器接入电路电阻为0,灯泡正常发光,电功率为额定功率,为3W,
当滑动变阻器的滑片滑到最右端时,滑动变阻器接入电路电阻为12Ω,灯泡与滑动变阻器串联,此时电路电流I=
U
RL+R2
=
6V
12Ω+12Ω
=0.25A,
灯泡的实际功率为P=I2RL=(0.25A)2×12Ω=0.75W.
所以小灯泡功率的变化范围为0.75W~3W.
答:小灯泡功率的变化范围为0.75W~3W.