标有 “6V 3.6W” 字样的小灯泡和其它的电学元件连成电路,如图 1 ,当只闭合开关 S 1 时,滑动变阻器滑片 P 从右向左滑动的过程中记录下电压表示数 U 1 和电流表示数 I ,并绘制出对应的 U 1 一 I 图像(如图 2 ),且当滑片滑至最左端时小灯泡正常发光。已知定值电阻 R 0 =12Ω ,求
( 1 )电源电压 U ;
( 2 )小灯泡正常发光时的电阻 R L ;
( 3 )当 S 1 、 S 2 、 S 3 均闭合,且滑动变阻器滑片处于中点位置时,整个电路消耗的电功率 P 。
( 1 ) 6V ;( 2 ) 10Ω ;( 3 ) 6.6W
【详解】解:( 1 )当只闭合开关 S 1 时,灯泡与滑动变阻器串联,当滑片滑至最左端时,此时滑动变阻器接入的阻值为零,只有小灯泡接入,此时小灯泡正常发光,而小灯泡的规格是 “6V 3.6W” ,故小灯泡两端的电压为 6V ,电源电压为 6V ;
( 2 )小灯泡正常发光时的电阻
( 3 )当滑片滑至最左端时小灯泡正常发光,电路中的总电阻最小,电流最大,最大的电流为 0.6A ,故根据图 2 可知,当滑片位于最右端时,滑动变阻器两端的电压为 4V ,通过滑动变阻器的电流为 0.2A ,故滑动变阻器的最大值为
当 S 1 、 S 2 、 S 3 均闭合,灯泡被短路,滑动变阻器与定值电阻 R 0 并联,且滑动变阻器滑片处于中点位置时,此时滑动变阻器接入的电阻为
滑动变阻器的电功率为
定值电阻的电功率为
整个电路消耗的电功率
答:( 1 )电源电压为 6V ;
( 2 )小灯泡正常发光时的电阻为 10Ω ;
( 3 )整个电路消耗的电功率为 6.6W 。