Question

20．如圖所示，小燈泡L標(biāo)有“2.5V 1.5W”的字樣，電源電壓6V保持不變，R₂為定值電阻．
（1）開關(guān)S、S₁、S₂都閉合時(shí)，R₂消耗的電功率為3W，求R₂的阻值；
（2）閉合S，斷開S₁、S₂，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P使小燈泡正常發(fā)光，求此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值（計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）開關(guān)S、S₁、S₂都閉合時(shí)，R₁與R₂并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$表示出R₂消耗的電功率即可求出R₂的阻值；
（2）閉合S，斷開S₁、S₂時(shí)，R₁與L串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R₁兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和P=UI求出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值．

解答 解：（1）開關(guān)S、S₁、S₂都閉合時(shí)，R₁與R₂并聯(lián)，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，R₂的阻值：
R₂=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω；
（2）閉合S，斷開S₁、S₂時(shí)，R₁與L串聯(lián)，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且燈泡正常發(fā)光，
所以，R₁兩端的電壓：
U₁=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
由P=UI可得，電路中的電流：
I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1.5W}{2.5V}$=0.6A，
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.6A}$≈6Ω．
答：（1）R₂的阻值為12Ω；
（2）閉合S，斷開S₁、S₂，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P使小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值為6Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，要注意燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等．