Question

如圖所示電路，電源是多檔的學(xué)生電源，各檔的電壓不等。L是標(biāo)有“8V  4W”的 小燈泡，R是定值電阻。當(dāng)電源位于第一檔，只閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P處于某位置a時(shí)，燈泡正常發(fā)光，電壓表的示數(shù)是5V，滑動(dòng)變阻器的功率是P_a；當(dāng)電源位于第二檔，只閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P處于某位置b時(shí)，電壓表的示數(shù)是2.5V，滑動(dòng)變阻器的功率是P_b，P_a︰P_b =12︰7；當(dāng)電源位于第三檔，開關(guān)都閉合，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P處于a點(diǎn)時(shí)，燈泡的亮度與第二種情況相同，滑動(dòng)變阻器的功率P_a^‘，且P_a^‘︰P_a = 16︰9。不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響。

求：（1）滑動(dòng)變阻器分別位于a點(diǎn)時(shí)接入電路的電阻值；
（2）第二檔電源電壓

。

Answer 1

（1）滑動(dòng)變阻器分別位于a點(diǎn)時(shí)接入電路的電阻值為6；
（2）第二檔電源電壓為10V

解析試題分析：解：當(dāng)電源位于第一檔，只閉合開關(guān)S₁，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P處于a點(diǎn)時(shí)和滑片P處于b點(diǎn)的等效電路圖分別如圖所示，當(dāng)電源位于第三檔，開關(guān)都閉合，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P處于a點(diǎn)時(shí)，等效電路圖如圖所示



當(dāng)電源位于第一檔，由燈正常發(fā)光
 U_L = 8V，

I₁R =" 5" V    I₂R = 2.5V             
   
   
U_L' = I ₂ R_L =" 0.25A" ×16Ω=4V   
后兩圖中燈泡亮度相同
U₃ = U_L' = 4V

得到U_a =3V
 
                                 

Rb = 14Ω

 

U_b= I₂R_b =" 0.25" A×14Ω=3.5V 
U₂ =U_L' ＋ U_b＋ 2.5V = 4V＋3.5V＋2.5V=10V  
答：（1）滑動(dòng)變阻器分別位于a點(diǎn)時(shí)接入電路的電阻值為6；
（2）第二檔電源電壓為10V
考點(diǎn)：動(dòng)態(tài)電路分析、歐姆定律、電功率、串并聯(lián)電路的特點(diǎn)
點(diǎn)評(píng)：本題考查了動(dòng)態(tài)電路分析、歐姆定律、電功率、串并聯(lián)電路的特點(diǎn)，關(guān)鍵是分析出檔位時(shí)電路的變化。