Question

【題目】如圖所示，電源電壓恒定不變．燈泡L標(biāo)有“8V4W”的字樣．當(dāng)開關(guān)S閉合．滑片P在中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為4V，燈泡正常發(fā)光（燈泡電阻不隨溫度變化而變化）．求：

（1）燈泡的電阻；

（2）此電路工作時(shí)的最小功率值。

Answer 1

【答案】(1)16Ω；(2)4.5W

【解析】

(1)由P=得燈泡的電阻為：

RL===16Ω；

(2)當(dāng)滑片P在中點(diǎn)時(shí)，變阻器R與燈泡L串聯(lián)，電壓表測變阻器兩端的電壓，因?yàn)闊襞菡�常發(fā)光，所以UL=U額=8V，因?yàn)榇��?lián)電路的電壓等于各分電壓之和，所以電源電壓：

U=UR+UL=4V+8V=12V；

由P=UI可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為：

I額===0.5A，

由串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，滑片在中點(diǎn)時(shí)，通過滑動(dòng)變阻器的電流為I=I額=0.5A，

由I=可得，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為：

R半===8Ω，

則滑動(dòng)變阻器最大阻值為：

R最大=2R半=2×8Ω=16Ω，

當(dāng)滑片位于最大阻值處時(shí)，電路的最大總電阻：

R串=RL+R最大=16Ω+16Ω=32Ω，

則電路消耗的最小功率為：

P最小===4.5W。

答：(1)燈泡的電阻為16Ω；

(2)此電路工作時(shí)的最小功率為4.5W。