Question

（2004?豐臺區(qū)）在如圖所示的電路中，滑動變阻器的最大電阻是60歐，開關(guān)S閉合后，滑動變阻器的滑片P滑到中點(diǎn)位置時(shí)，標(biāo)有“0.4W”字樣的燈泡E恰好正常發(fā)光，電壓表的讀數(shù)為3伏，燈泡E的額定電壓是多少伏？當(dāng)滑動變阻器的滑片P滑到下端B時(shí)，此時(shí)燈泡的實(shí)際功率是多少瓦？

Answer 1

分析：當(dāng)滑片P處于中點(diǎn)位置時(shí)，根據(jù)歐姆定律求出串聯(lián)電路的電流，利用U=

P

I

求出燈泡E的額定電壓，由R=

U

I

求出燈泡的電阻，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)求出電源的電壓；當(dāng)滑片P滑到下端B時(shí)，根據(jù)電阻的串聯(lián)求出此時(shí)電路的總電阻，根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)P_實(shí)=I²R求出此時(shí)燈泡的實(shí)際功率．

解答：解：當(dāng)滑片P處于中點(diǎn)位置時(shí)，滑動變阻器接入電路的電阻為R_中=30Ω，兩端的電壓U_P=3V，
則通過滑動變阻器的電流為I_中=

U中

R中

=

3V

30Ω

=0.1A；
∵串聯(lián)電路的電流處處相等，
∴I=I_中=I_E=0.1A，
燈泡E的額定電壓為U_額=

P額

IE

=

0.4W

0.1A

=4V，
燈泡E的電阻為R_E=

UE

IE

=

4V

0.1A

=40Ω，
電源電壓U=U_額+U_P=4V+3V=7V；
當(dāng)滑片P滑到下端B時(shí)，滑動變阻器接入電路的阻值為R_B=60Ω，
電路中的電流為I′=

U

RB+RE

=

7V

60Ω+40Ω

=0.07A，
燈泡的實(shí)際功率為P_實(shí)=（I′）²?R_E=（0.07A）²×40Ω=0.196W．
答：燈泡E的額定電壓是4V；當(dāng)滑動變阻器的滑片P滑到下端B時(shí)燈泡的實(shí)際功率是0.196W．

點(diǎn)評：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的計(jì)算，以及電功率公式的靈活運(yùn)用，關(guān)鍵是電路組成的分析．