Question

12．在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，R₀是阻值為10Ω的定值電阻，小燈泡L上標有“6V  3W”字樣，不考慮溫度對燈絲電阻的影響．
（1）當開關S接1，滑動變阻器的滑片P位于a端時，電流表的示數為0.9A．求電源電壓．
（2）當開關S接2，移動滑動變阻器滑片P在某一位置時，小燈泡正常發(fā)光．求此時滑動變阻器連入電路的阻值．

Answer 1

分析 （1）當開關S接1，滑動變阻器的滑片P位于a端時，電路為R₀的簡單電路，電流表測電路中的電流，根據歐姆定律求出電源的電壓；
（2）當開關S接2，移動滑動變阻器滑片P在某一位置時，燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據串聯電路的電壓特點求出變阻器兩端的電壓，根據串聯電路的電流特點和P=UI求出電路中的電流，利用歐姆定律求出變阻器接入電路中的電阻．

解答 解：（1）當開關S接1，滑動變阻器的滑片P位于a端時，電路為R₀的簡單電路，電流表測電路中的電流，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電源的電壓：
U=U₀=I₀R₀=0.9A×10Ω=9V；
（2）當開關S接2，滑動變阻器與燈泡串聯，
移動滑動變阻器滑片P在某一位置時，燈泡正常發(fā)光，即U_L=6V，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動變阻器兩端的電壓：U_滑=U-U_L=9V-6V=3V，
因串聯電路中各處的電流相等，
所以，由P=UI可得，電路中的電流：
I=I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
變阻器接入電路中的電阻：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3V}{0.5A}$=6Ω．
答：（1）電源電壓為9V；
（2）當開關S接2，小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器連入電路的阻值為6Ω．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，要注意燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等．