Question

3．如圖所示，已知R₁=20Ω，滑動(dòng)變阻器的最大阻值R₂=40Ω，小燈泡的額定電壓為12V（燈絲電阻不隨溫度變化），閉合開(kāi)關(guān)S．當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂都斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最左端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6A，求：
（1）電源電壓．
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端時(shí)，電流表的讀數(shù)為1.2A，則小燈泡的額定功率是多大？

Answer 1

分析 （1）閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂都斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最左端時(shí)，利用U=IR求出電源電壓；
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端時(shí)，燈和電阻R₂并聯(lián)，利用R=$\frac{U}{I}$求出小燈泡的電阻，再利用P=UI求出燈的額定功率．

解答 解：（1）閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂都斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最左端時(shí)，R短路、燈L斷路，則由I=$\frac{U}{R}$得U=IR₁=0.6A×20Ω=12V，所以電源電壓為12V；
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端時(shí)，燈和電阻R₂并聯(lián)，所以U₂=U_L=U=12V，通過(guò)R₂的電流為I₂=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}$=$\frac{12V}{40Ω}$=0.3A，
則電燈泡中電流為I_L=I_總-I₂=1.2A-0.3A=0.9A；
此時(shí)小燈泡兩端電壓等于其額定電壓U_額=12V，則小燈泡的額定功率為P_L=U_LI_L=12A×0.9A=10.8W
答：（1）電源電壓12V；
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S₁、S₂都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端時(shí)，電流表的讀數(shù)為1.2A，則小燈泡的額定功率是10.8W．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查學(xué)生對(duì)于串并聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律以及電功率公式的理解和掌握．