Question

如圖所示的電路中，燈L上標有“12V，6W”字樣，當(dāng)開關(guān)s閉合時，滑片P滑到最右端，電流表的示數(shù)為1.25A，燈L正常發(fā)光．求：
（1）滑動變阻器的最大阻值；
（2）當(dāng)開關(guān)s斷開，滑片P滑到最左端時，電壓表的示數(shù)和燈L消耗的實際功率．（燈L電阻保持不變）

Answer 1

解：（1）當(dāng)開關(guān)S閉合時，滑片P滑到最右端時，燈泡與滑動變阻器的最大阻值并聯(lián)，電流表測干路電流；
∵燈泡正常發(fā)光，
∴電源的電壓U=U_L=12V，
通過燈泡的電流：
I_L===0.5A，
燈泡的電阻：
R_L===24Ω，
通過滑動變阻器的電流：
I_滑=I-I_L=1.25A-0.5A=0.75A，
滑動變阻器的最大阻值：
R_滑===16Ω；
（2）當(dāng)開關(guān)S斷開，滑片P滑到最左端時，燈泡與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓；
電路中的電流：
I′===0.3A，
電壓表的示數(shù)：
U_滑=I′R_滑=0.3A×16Ω=4.8V，
燈泡的實際功率：
P_L實=（I′）²R_L=（0.3A）²×24Ω=2.16W．
答：（1）滑動變阻器的最大阻值為16Ω；
（2）當(dāng)開關(guān)s斷開，滑片P滑到最左端時，電壓表的示數(shù)為4.8V，燈L消耗的實際功率為2.16W．
分析：（1）當(dāng)開關(guān)S閉合時，滑片P滑到最右端時，燈泡與滑動變阻器的最大阻值并聯(lián)，電流表測干路電流；根據(jù)額定電壓下燈泡正常發(fā)光可知電源的電壓，由燈泡銘牌可求燈泡正常發(fā)光時的電流和電阻，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知通過滑動變阻器的電流，再根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值．
（2）當(dāng)開關(guān)S斷開，滑片P滑到最左端時，燈泡與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓；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)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)，利用P=I²R求出燈L消耗的實際功率．
點評：本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點以及歐姆定律、電功率公式的靈活運用，滑片位于不同位置時電路串并聯(lián)的辨別和知道燈泡正常發(fā)光時的電壓與額定電壓相等是關(guān)鍵．