Question

【題目】如圖所示，電源電壓保持不變，電阻R1為30Ω，小燈泡L標(biāo)有“6V 3W”字樣．閉合S，斷開(kāi)S1、S2，滑動(dòng)變阻器滑片P移至最右端時(shí)，小燈泡L恰好正常發(fā)光；閉合S、S1、S2，滑片P移至最左端時(shí)，電路消耗的總功率為4.8W，忽略小燈泡電阻隨溫度的變化，求：

（1）電源電壓及小燈泡L的電阻；

（2）滑動(dòng)變阻器的最大阻值；

（3）閉合S，斷開(kāi)S1、S2，移動(dòng)滑片P，使滑動(dòng)變阻器的電功率為0.72W時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值．

Answer 1

【答案】（1）電源的電壓為6V，小燈泡L的電阻12Ω；

（2）滑動(dòng)變阻器的最大阻值10Ω；

（3）閉合S，斷開(kāi)S1、S2，移動(dòng)滑片P，滑動(dòng)變阻器連入阻值為8Ω

【解析】試題分析：（1）閉合S，斷開(kāi)S1、S2，滑動(dòng)變阻器滑片P移至最右端時(shí)，小燈泡L恰好正常發(fā)光，此時(shí)是小燈泡的基本電路，故可判斷電源電壓，同時(shí)據(jù)燈泡正常發(fā)光，根據(jù)P=可計(jì)算小燈泡的電阻；

（2）閉合S、S1、S2，滑片P移至最左端時(shí)，R1與R并聯(lián)，燈泡短路；由P=UI計(jì)算出總電流，利用歐姆定律可以計(jì)算出R1的電流，進(jìn)而計(jì)算出滑動(dòng)變阻器R 的電流，由歐姆定律可以計(jì)算R電阻．

（3）閉合S，斷開(kāi)S1、S2，移動(dòng)滑片P，使滑動(dòng)變阻器的電功率為0.72W時(shí)，燈泡與變阻器R串聯(lián)，由串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律和P=I2R表示出變阻器的電功率，從而計(jì)算出變阻器連入的阻值．

解：

（1）由圖知，閉合S，斷開(kāi)S1、S2，滑動(dòng)變阻器滑片P移至最右端時(shí)，連入阻值為0，只有小燈泡的基本電路，小燈泡L恰好正常發(fā)光，

所以電源電壓：U=U額=6V；

由P=可知，小燈泡的電阻是：

RL===12Ω；

（2）由圖知，閉合S、S1、S2，滑片P移至最左端時(shí)，R1、R并聯(lián)，小燈泡發(fā)生短路，

已知電路消耗的總功率為4.8W，由P=UI得：

I總===0.8A，

由I=可得，通過(guò)R1的電流是：

I1===0.2A，

由并聯(lián)電路電流特點(diǎn)可得，通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流是：

IR=I總﹣I1=0.8A﹣0.2A=0.6A，

所以滑動(dòng)變阻器的最大電阻是：

R===10Ω；

（3）閉合S，斷開(kāi)S1、S2，移動(dòng)滑片P，使滑動(dòng)變阻器的電功率為0.72W時(shí)，燈泡與變阻器R串聯(lián)，

由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得電路的電流為：

I=

=，

由P=I2R可得變阻器的功率：

P滑=（）2×R滑=0.72W，

解得：R滑=8Ω，R滑=18Ω，

因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器最大值10Ω，故R滑=18Ω舍去．

答：（1）電源的電壓為6V，小燈泡L的電阻12Ω；

（2）滑動(dòng)變阻器的最大阻值10Ω；

（3）閉合S，斷開(kāi)S1、S2，移動(dòng)滑片P，滑動(dòng)變阻器連入阻值為8Ω．