Question

20．如圖所示的電路中，電源電壓恒為3V，小燈泡L的規(guī)格為“2.5V 0.3A”，它的電阻會(huì)隨其兩端電壓的變化而變化．電阻R₃的阻值為10Ω，滑動(dòng)變阻器R₂的最大值為20Ω．
（1）求小燈泡的額定功率；
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，S₁、S₂都斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最左端時(shí)，求電流表的示數(shù)；
（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S₁、S₂都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最右端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.46A，求此時(shí)小燈泡L的實(shí)際功率．

Answer 1

分析 （1）知道燈泡的額定電壓和額定電流，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，S₁、S₂都斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最左端時(shí)，電路為R₃的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中的電路，根據(jù)歐姆定律求出電流表的示數(shù)；
（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S₁、S₂都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最右端時(shí)，燈泡L與滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出通過(guò)R₂的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過(guò)L的電流，利用P=UI求出此時(shí)小燈泡L的實(shí)際功率．

解答 解：（1）燈泡的額定功率：
P_L=U_LI_L=2.5V×0.3A=0.75W；
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，S₁、S₂都斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最左端時(shí)，電路為R₃的簡(jiǎn)單電路，
則電路中電流表的示數(shù)：
I=$\frac{U}{{R}_{3}}$=$\frac{3V}{10Ω}$=0.3A；
（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S₁、S₂都閉合，滑片P移到最右端時(shí)，燈泡L與滑動(dòng)變阻器R₂的最大阻值并聯(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，
所以，通過(guò)R₂的電流：
I₂=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{3V}{20Ω}$=0.15A，
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)L的電流：
I_L′=I′-I₂=0.46A-0.15A=0.31A，
此時(shí)小燈泡L的實(shí)際功率：
P_L′=UI_L′=3V×0.31A=0.93W．
答：（1）小燈泡的額定功率為0.75W；
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，S₁、S₂都斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最左端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A；
（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S₁、S₂都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最右端時(shí)，小燈泡L的實(shí)際功率為0.91W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，解題時(shí)要注意燈泡的電阻是變化．