問題詳情：
如圖所示，電源電壓保持不變，小燈泡L上標有“6V 3W”字樣，電阻R1=40Ω，電壓表的量程為0～3V，當開關S1斷開，S2、S3閉合時，燈泡L恰好正常發光．（不考慮温度對電阻的影響）
（1）求燈泡L正常工作時的電阻和電源電壓．
（2）當閉合S1，斷開S2、S3，且把滑動變阻器R2的滑片滑到最右端時，電流表的示數為0.1A，滑動變阻器的最大阻值為多大？
（3）當斷開S1、S2，閉合S3時，在保*電路安全的條件下，燈泡L消耗的最小功率為多少？並求出此種情況下電路1min 消耗的電能．
【回答】
【考點】歐姆定律的應用；電功的計算；電功率的計算．
【分析】（1）當開關S1斷開，S2、S3閉合時，R1斷路，R2被短路，燈泡L恰好正常發光，得出電源電壓；根據P=
求出燈泡L正常工作時的電阻；
（2）當閉合S1，斷開S2、S3，R1和R2串聯，把滑動變阻器R2的滑片滑到最右端時，滑動變阻器阻值最大，根據I=
求出總電阻，再求出滑動變阻器的最大阻值；
（3）當斷開S1、S2，閉合S3時，燈泡和滑動變阻器串聯，電壓表測量滑動變阻器兩端電壓，根據電壓表的量程、串聯電路電壓的規律以及歐姆定律即可求出電路中的最小電流，最後根據P=I2R即可求出燈泡消耗的最小功率；
根據W=UIt求出電路消耗的電能．
【解答】解：（1）當開關S1斷開，S2、S3閉合時，R1斷路，R2被短路，燈泡L恰好正常發光，電源電壓U=U額=6V；
由P=
得：
燈泡L正常工作時的電阻：
RL=
=
=12Ω；
（2）當閉合S1，斷開S2、S3，R1和R2串聯，把滑動變阻器R2的滑片滑到最右端時，滑動變阻器阻值最大，
由I=
得：
電路總電阻：
R=
=
=60Ω，
滑動變阻器的最大阻值：
R滑=R﹣R1=60Ω﹣40Ω=20Ω；
（3）當斷開S1、S2，閉合S3時，燈泡和滑動變阻器串聯，電壓表示數為3V時，電路中的電流最小；
則電路中的最小電流：
I最小=
=
=0.25A，
燈泡消耗的最小功率：
P=I2RL=（0.25A）2×12Ω=0.75W；
電路消耗的電能：
W=UI最小t=6V×0.25A×60s=90J．
答：（1）燈泡L正常工作時的電阻12Ω；電源電壓6V；
（2）滑動變阻器的最大阻值為20Ω；
（3）燈泡L消耗的最小功率為0.75W；
電路消耗的電能90J．
知識點：電功率單元測試
題型：計算題
