Question

如圖所示，R₁是滑動(dòng)變阻器，最大阻值為10Ω；R₂是一個(gè)定值電阻，阻值為40Ω；燈L的規(guī)格為“6V 1.8W”，電源電壓恒定．當(dāng)滑片P滑至最左端，S斷開時(shí)，通過R₂的電流為0.5A．求：
（1）電源電壓．
（2）當(dāng)S斷開、滑片P滑至最右端時(shí)，R₁兩端電壓．
（3）當(dāng)S閉合、滑片P滑至最左端時(shí)，R₂和燈L消耗的功率之比．

Answer 1

【答案】分析：（1）當(dāng)S斷開、滑片P滑至最左端時(shí)，只有R₂接入電路中，根據(jù)公式U=IR可求電源電壓．
（2）當(dāng)S斷開、滑片P滑至最右端時(shí)，R₁，R₂串聯(lián)，根據(jù)公式I=求出電路電流，再利用公式U=IR求出R₁兩端電壓．
（3）當(dāng)S閉合、滑片P滑至最左端時(shí)，R₂與燈L并聯(lián)，R₁未接電路中，已知燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)公式R=求出燈泡的電阻，根據(jù)公式P=可求R₂和燈L消耗的功率之比．
解答：解（1）當(dāng)S斷開、滑片P滑至最左端時(shí)，只有R₂接入電路中，電流I為0.5A：
電源電壓：U=IR₂=0.5A×40Ω=20V．
答：電源電壓為20V．
（2）當(dāng)S斷開、滑片P滑至最右端時(shí)，R₁，R₂串聯(lián)，
電路電流為I₁===0.4A，
R₁兩端電壓U₁=I₁R₁=0.4A×10Ω=4V．
答：R₁兩端電壓為4V．
（3）當(dāng)S閉合、滑片P滑至最左端時(shí)，R₂與燈L并聯(lián)，R₁未接電路中，
燈泡電阻R_L===20Ω，
所以當(dāng)S閉合、滑片P滑至最左端時(shí)，R₂和燈L消耗的功率之比====．
答：當(dāng)S閉合、滑片P滑至最左端時(shí)，R₂和燈L消耗的功率之比為1：2．
點(diǎn)評(píng)：本題考查電壓、電流、電阻以及功率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是明白開關(guān)斷開與閉合時(shí)以及滑片移動(dòng)的過程中電路的連接情況，這也是本題的重點(diǎn)，還要知道串、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律．