Question

【題目】如圖所示，電源電壓恒定，R為定值電阻，燈泡L標有“6V 6W”的字樣，滑動變阻器R'最大阻值為36Ω．閉合開關(guān)S．當(dāng)滑片P移到最右端時，電流表的示數(shù)為1A；當(dāng)滑片P移到最左端時，電流表的示數(shù)為0.2A．（不考慮燈絲電阻變化）
（1）該電路是聯(lián)電路，燈泡L的電阻是Ω．
（2）電源電壓是多少？定值電阻R的阻值是多少？
（3）移動滑片P，當(dāng)滑動變阻器消耗的電功率為 W時，滑動變阻器接入電路的阻值是多少？

Answer 1

【答案】
（1）串；6
（2）解：當(dāng)滑片P移到最右端時，變阻器連入電路中的電阻為0，燈L與電阻R串聯(lián)，

電流表的示數(shù)為I1=1A，根據(jù)電阻的串聯(lián)可得總電阻：R總1=RL+R=6Ω+R；

當(dāng)滑片P移到最左端時，變阻器R′、燈L和電阻R串聯(lián)，

此時電流表的示數(shù)為I2=0.2A，此時的總電阻：R總2=R′+RL+R=36Ω+6Ω+R=42Ω+R，

因電源電壓不變，所以電路中的電流與總電阻成反比，

則有： = ，即 = ，

解得R=3Ω；

則電源電壓：U=I1R總1=1A×（6Ω+3Ω）=9V

（3）解：移動滑片P，設(shè)當(dāng)變阻器的電壓為U′時，滑動變阻器消耗的電功率為 W，

根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈與R的電壓ULR=U﹣U′，

由歐姆定律和電阻的串聯(lián)可得，通過燈與R的電流：

I= ，

根據(jù)串聯(lián)電路電流規(guī)律，通過變阻器的電流：I滑=I= ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，

根據(jù)P=UI可得，變阻器消耗的電功率為： W=U′I﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，

將①代入②解得：U′=6.75V 或U′=2.25V，

根據(jù)P= 可得U= ，

所以有：6.75V= 或 2.25V= ，

分別解之R滑=27Ω 或R滑=3Ω．（因當(dāng)滑片P移到最右端時，電流表的示數(shù)為1A，不超過燈的額定電流，故兩個電阻均符合題意）

【解析】解：（1）由電路圖可知，該電路是串聯(lián)電路，電流表測量電路中的電流， 燈泡L標有“6V 6W”表示燈的額定電壓為6V，額定功率為6W，
則燈泡L的電阻：
RL= =6Ω；
【考點精析】關(guān)于本題考查的歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計算公式，需要了解歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能得出正確答案．