Question

如圖所示的電路中，小燈泡L上標(biāo)有“6V 6W”字樣（忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響）
（1）求小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流和電阻；
（2）若電源電壓是9V，閉合開關(guān)S₁和S₂，為了保證電路安全，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻的最小值是多少？
（3）若換一個(gè)電壓未知但不變的電源，閉合開關(guān)S₁、斷開開關(guān)S₂，滑動(dòng)變阻器的滑片從一處從滑到另一處時(shí)，電壓表的示數(shù)由5V變化到1V，電流表的示數(shù)變化了0.4A，則R₀的阻值是多少？

Answer 1

解：（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)U_L=6V，P_L=6W，則
I_L===1A，
R_L===6Ω．
（2）當(dāng)閉合開關(guān)S₁和S₂時(shí)，燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，

為了保證電路安全，則電路中的最大電流I=I_L=1A，此時(shí)U_L=6V；
滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U₁=U﹣U_L=9V﹣6V=3V，
所以滑動(dòng)變阻器接入電路電阻的最小值
（3）當(dāng)閉合開關(guān)S₁、斷開開關(guān)S₂時(shí)，燈泡L與滑動(dòng)變阻器、電阻R₀串聯(lián)，電壓表測滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，

根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片從一處（a ）滑到另一處（b ）時(shí)，U₁=5V變?yōu)閁₁′=1V，
則電路中的電流由I_a變?yōu)镮_b=I_a﹣0.4A；
因電源的電壓不變，
所以U=U₁+I_a（R_L+R₀）=5V+I_a（6Ω+R₀），
U=U₁'+I_b（R_L+R₀）=1V+（I_a﹣0.4A）×（6Ω+R₀），'
聯(lián)立等式可得：R₀=4Ω．