分析 (1)開(kāi)關(guān)S、S1閉合,當(dāng)滑動(dòng)變速器R2的滑片P滑到a端時(shí),L與R1并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和額定電壓下燈泡正常發(fā)光可知電源的電壓,根據(jù)P=UI求出通過(guò)燈泡的電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過(guò)R1的電流,根據(jù)歐姆定律求出電阻R1的阻值;
(2)根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻,開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi),滑片P滑到b端時(shí),滑動(dòng)變阻器的最大阻值和L串聯(lián),電壓表測(cè)變阻器兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出L兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律得出等式即可求出滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值;
(3)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi),滑片P在ab中點(diǎn)時(shí),根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流,再根據(jù)P=I2R求出燈泡L的實(shí)際功率.
解答 解:(1)開(kāi)關(guān)S、S1閉合,當(dāng)滑動(dòng)變速器R2的滑片P滑到a端時(shí),L與R1并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且燈泡正常發(fā)光,
所以,電源的電壓U=UL=6V,
由P=UI可得,通過(guò)燈泡的電流:
IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A,
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以,通過(guò)R1的電流:
I1=I-IL=0.75A-0.5A=0.25A,
由I=$\frac{U}{R}$可得,電阻R1的阻值:
R1=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.25A}$=24Ω;
(2)燈泡的電阻:
RL=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω,
開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi),滑片P滑到b端時(shí),滑動(dòng)變阻器的最大阻值和L串聯(lián),電壓表測(cè)變阻器兩端的電壓,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,L兩端的電壓:
UL′=U-U2=6V-4.5V=1.5V,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,電路中的電流:
I′=$\frac{{U}_{L}′}{{R}_{L}}$=$\frac{{U}_{2}}{{R}_{2}}$,即$\frac{1.5V}{12Ω}$=$\frac{4.5V}{{R}_{2}}$,
解得:R2=36Ω;
(3)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi),滑片P在ab中點(diǎn)時(shí),
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,電路中的電流:
I″=$\frac{U}{{R}_{L}+\frac{{R}_{2}}{2}}$=$\frac{6V}{12Ω+\frac{36Ω}{2}}$=0.2A,
燈泡L的實(shí)際功率:
PL′=(I″)2RL=(0.2A)2×12Ω=0.48W.
答:(1)電阻R1的阻值為24Ω;
(2)滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為36Ω;
(3)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi),滑片P在ab中點(diǎn)時(shí),燈泡L的實(shí)際功率為0.48W.
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,分清電路的連接方式和知道額定電壓下燈泡正常發(fā)光是解題的關(guān)鍵.
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