Question

如圖是某用電器設(shè)備內(nèi)的一部分電路其中R的阻值為20Ω，電源電壓保持不變，現(xiàn)進(jìn)行以下測試，請根據(jù)測試數(shù)據(jù)解答問題：
（1）閉合S，斷開S₁，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P到某一位置時，電壓表示數(shù)為2V，電流表示數(shù)為0.3A，求電源電壓及滑動變阻器接入電路的阻值．
（2）當(dāng)S₁，S₂都閉合時，把滑動變阻器的滑片P移動到最左端，電流表的示數(shù)為0.5A，小燈泡恰好正常發(fā)光，求此時小燈泡的電阻及額定功率．

Answer 1

【答案】分析：（1）當(dāng)閉合S、斷開S₁時，滑動變阻器與R串聯(lián)，電流表的示數(shù)是串聯(lián)電路中的電流，電壓表的示數(shù)是滑動變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律求出R兩端的電壓U，則電源電壓U=U+U_R；再利用歐姆定律求出滑動變阻器連入電路的電阻；
（2）當(dāng)S、S₁都閉合時，把滑片P移到最左端，則電路中燈L與電阻R并聯(lián)，電流表測得的是干路中的電流．利用歐姆定律求出R中的電流，再利用并聯(lián)電路的電流關(guān)系求燈泡中的電流I_L=I-I，利用歐姆定律求出燈泡的電阻、利用P=UI求出燈泡的額定功率．
解答：解：（1）當(dāng)閉合S、斷開S₁時，滑動變阻器與R串聯(lián)，如上圖，
U=IR=0.3A×20Ω=6V，
電源電壓：
U=U+U_R=6V+2V=8V，
滑動變阻器連入電路的電阻：
R==≈6.67Ω；
（2）當(dāng)S、S₁都閉合時，把滑片P移到最左端，則電路中燈L與電阻R并聯(lián)，如右下圖，
I===0.4A，
通過燈的電流：
I_L=I′-I=0.5A-0.4A=0.1A，
燈的電阻：
R_L====80Ω，
∵此時小燈泡恰好正常發(fā)光，
∴P_額=P=UI_L=8V×0.1A=0.8W．
答：（1）電源電壓為8V，滑動變阻器接入電路的阻值為6.67Ω；
（2）此時小燈泡的電阻為80Ω，額定功率為0.8W．
點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生對額定功率、歐姆定律、串聯(lián)電路電壓關(guān)系、并聯(lián)電路的電流關(guān)系、電功率的計算的掌握和運(yùn)用，能畫出等效電路圖幫助分析題意是本題的關(guān)鍵