Question

如圖所示，電源電壓保持6V不變，滑動變阻器的最大阻值為20Ω，閉合開關(guān)后，將滑片移到中點，電流表的示數(shù)為0.4A，求：
（1）小燈泡兩端的電壓
（2）小燈泡消耗的實際功率
（3）若小燈泡的額定功率為1.8W，要使燈泡正常發(fā)光，滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)該是多大？

Answer 1

分析：由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電流表測電路電流；
（1）由歐姆定律求出滑動變阻器兩端電壓，由串聯(lián)電路特點可以求出燈泡兩端電壓；
（2）由P=UI可以求出燈泡實際功率；
（3）根據(jù)燈泡兩端電壓與通過燈泡的電流，由歐姆定律求出燈泡電阻；
根據(jù)燈泡電阻、額定功率，由電功率的變形公式可以求出燈泡正常工作時的電流，
最后由串聯(lián)電路特點及歐姆定律可以求出燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器接入電路的阻值．

解答：解：（1）滑片在中點時，滑動變阻器接入電路的阻值：
R_滑=

R滑最大

2

=

20Ω

2

=10Ω，
∵I=

U

R

，
∴此時滑動變阻器兩端電壓：
U_滑=IR_滑=0.4A×10Ω=4V，
燈泡兩端電壓U_L=U-U_滑=6V-4V=2V；
（2）燈泡實際功率P_L=U_LI=2V×0.4A=0.8W；
（3）∵I=

U

R

，
∴燈泡電阻R_L=

UL

I

=

2V

0.4A

=5Ω，
∵P=I²R，
∴燈泡正常發(fā)光時，通過燈泡的電流：
I=

PL額 RL

=

1.8W 5Ω

=0.6A，
∵I=

U

R

，
∴燈泡正常發(fā)光時，電路總電阻：
R=R_L+R_滑′=

U

I

=

6V

0.6A

=10Ω，
此時滑動變阻器接入電路的阻值：
R_滑′=R-R_L=10Ω-5Ω=5Ω；
答：（1）小燈泡兩端的電壓是2V．
（2）小燈泡消耗的實際功率是0.8W．
（3）燈泡正常發(fā)光，滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)該是5Ω．

點評：本題難度不是很大，熟練應(yīng)用串聯(lián)電路特點、歐姆定律、電功率公式及其變形公式即可正確解題．