问题补充:
如图所示电路中,电源两端电压保持U=9V不变,L为标有“6V?3.6W”的小灯泡(灯丝电阻不随温度变化),R为保护电阻.电压表量程为0~3V,滑动变阻器的最大阻值为10Ω.闭合开关S后,滑动变阻器滑片移至最左端时,小灯泡恰好正常发光.在保证电表安全的条件下,保护电阻R消耗电能的最小功率为________W.
答案:
0.8
解析分析:由电路图可知,灯泡、保护电阻、滑动变阻器串联接入电路,电流表测电电路电流,电压表测滑动变阻器两端电压;由灯泡铭牌可知灯泡额定电压是6V,额定功率是3W,由电功率的变形公式可以求出灯泡额定电流,由欧姆定律可以求出灯泡电阻;由串联电路特点求出灯泡正常发光是定值电阻两端电压,然后由欧姆定律求出定值电阻阻值;当电压表示数等于它的量程3V时,电路电流最小,此时定值电阻功率最小,由串联电路特点及欧姆定律求出此时电路电流,然后由电功率公式求出R最小功率.
解答:∵P=UI,
∴灯泡额定电流I===0.6A,
∵I=,
∴灯泡电阻RL===10Ω;
由电路图可知,滑片在最左端时,
滑动变阻器接入电路的阻值为零,灯泡正常发光,
此时定值电阻两端电压UR=U-UL=9V-6V=3V,
∵I=,
∴定值电阻阻值R===5Ω;
电压表示数等于3V时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,
电路电流最小,R的功率最小,此时电路电流:
I′===0.4A,
R的最小功率PR最小=I′2R=(0.4A)2×5Ω=0.8W;
故
如图所示电路中 电源两端电压保持U=9V不变 L为标有“6V?3.6W”的小灯泡(灯丝电阻不随温度变化) R为保护电阻.电压表量程为0~3V 滑动变阻器的最大阻值为1