Question

【題目】如圖所示，燈L上標(biāo)有“6V 3W”字樣（不考慮溫度對(duì)燈泡電阻的影響），電阻R1=20Ω．求：

（1）燈泡的電阻；
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2、S3都斷開(kāi)時(shí)，燈L正常發(fā)光，電源電壓；
（3）開(kāi)關(guān)S1、S2、S3都閉合，且滑片P在b端時(shí)，電流表的示數(shù)為2.4A，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值；
（4）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)，S2、S3都閉合，且滑片P在a、b間中點(diǎn)時(shí)，在1min內(nèi)滑動(dòng)變阻器產(chǎn)生的熱量．

Answer 1

【答案】
（1）解：由題意知：燈泡的額定電壓UL=6V，額定功率PL=3W，燈泡電阻RL= = =12Ω
（2）解：燈泡正常發(fā)光，電路電流I= = =0.5A，電阻R1與燈泡L串聯(lián)，

電源電壓U=I（R1+RL）=0.5A×（20Ω+12Ω）=16V

（3）解：電路電流IA=2.4A，電阻R1與R2并聯(lián)，由歐姆定律得：流過(guò)電阻R1的電流I1= = =0.8A，

流過(guò)電阻R2的電流I2=IA﹣I1=2.4A﹣0.8A=1.6A，電阻R2的電阻值R2= = =10Ω

（4）解：滑片P在a、b間中點(diǎn)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值R'2= = =5Ω，

在t=1min=60s內(nèi)，滑動(dòng)變阻器產(chǎn)生的熱量Q= t= ×60s=3072J

【解析】（1）已知燈泡額定電壓與額定功率，由P= 可求出燈泡電阻．（2）開(kāi)關(guān)S1閉合，S2、S3都斷開(kāi)，電阻R1與燈泡L串聯(lián)；由燈泡正常發(fā)光，根據(jù)I= 可求出電路電流；由串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可求出電源電壓．（3）開(kāi)關(guān)S1、S2、S3都閉合，燈泡L短路，電阻R1與R2并聯(lián)，滑片P在b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器全部阻值完全接入電路，已知電路總電流，由歐姆定律與并聯(lián)電路的特點(diǎn)可求出滑動(dòng)變阻器的阻值．（4）開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)，S2、S3都閉合，且滑片P在a、b間中點(diǎn)時(shí)，只有滑動(dòng)變阻器接入電路，且接入電路的阻值是總阻值的一半，由W= 可求出滑動(dòng)變阻器產(chǎn)生的熱量．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能正確解答此題．