Question

在如圖所示的電路中，已知R₀=24Ω，燈泡L標(biāo)有“6V  3W”字樣，電源兩端的電壓和燈絲的電阻均保持不變。當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都斷開時(shí)，滑動(dòng)變阻器R的滑片P從b端滑到某一位置c時(shí)（圖中未標(biāo)出），滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻減小6Ω，電流表示數(shù)變化了0.1 A，燈泡恰好正常發(fā)光。當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都閉合時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置（滑片P不接觸a端），電路消耗的總功率的最小值為            W。 

 

 

Answer 1

【答案】

14

【解析】

試題分析：當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都斷開時(shí)，滑動(dòng)變阻器在b端時(shí)，燈泡L和滑動(dòng)變阻器的整個(gè)電阻R_ab串聯(lián)在電路中，電路電流為I_甲，如圖甲所示．

當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都斷開時(shí)，滑動(dòng)變阻器R的滑片P從b端滑到某一位置c時(shí)，如圖乙所示．

（1）圖乙中：

此時(shí)燈泡正常工作，，

，

燈泡電阻為：，

∵電源的電壓不變，

∴，

，

，

，

所以，，，

．

（2）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都閉合時(shí)，R₀與R_ab并聯(lián)時(shí)，電路消耗的總功率最小，如圖丙所示：

電路中的總電流，

電路消耗的最小功率．

考點(diǎn)：電功率的計(jì)算；并聯(lián)電路的電流規(guī)律；摩擦起電的實(shí)質(zhì)；歐姆定律的應(yīng)用；電阻的串聯(lián)．

點(diǎn)評：本題屬于比較難的電學(xué)計(jì)算題，本題通過開關(guān)的閉合與斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片變化來完成電路的不同過程，針對此類習(xí)題，需要弄清幾個(gè)過程，有幾個(gè)過程，畫幾個(gè)電路圖，找各個(gè)過程的不變量，把幾個(gè)過程聯(lián)系起來．不同過程電源電壓相等是常見的一種方法，此方法即簡單，又常用，又典型．