践行者初中物理电学典题详解第682题

22.如图所示的电路中，电源电压为12V且保持不变，定值电阻R0的阻值为10Ω，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，灯泡L上标有“6V3W”字样。求：

(1)灯泡L正常工作时通过的电流;

(2）只闭合开关S时，要使灯泡L正常工作，滑动变阻器R接入电路中的阻值；

(3）开关S、S1、S2均闭合时，整个电路消耗的最小总功率。

解析:1认真读题，可以提取以下已知条件:

①U=12V，②R0=10Ω，③Rmax=20Ω，

④UL额=6V，PL额=3W；

2当L正常发光时，

通过的电流IL=IL额=PL额/UL额

=3W/6V=0.5A；

3当只闭合开关S时:

3.1分析电路图可知:

①L与R串联，

②A测量电路中的电流I；

3.2欲使L正常发光，

只需I=IL=IL额=0.5V，

UL=UL额=6V，

此种情景下，

滑动变阻器R接入电路中的阻值为:

R=(U-UL)/I

=(12V-6V)/0.5A=12Ω；

3.3当S、S1、S2都闭合时:

3.1分析电路图可知:

①R0与R并联，

②A测量干路电流I'；

3.2由P=UI可知，因为U不变，

所以欲使整个电路消耗的功率最小，

只需I'最小，

又R0是定值电阻，

所以当R=Rmax=20Ω时，I'最小，

且I'min=U/R0+U/Rmax

=12V/10Ω+12V/20Ω=1.8A，

则Pmin=UI'min

=12V×1.8A=21.62W。

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