Question

在如圖所示的電路中，電源兩端的電壓保持不變，滑動變阻器的最大電阻R_ab＝12Ω，當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂斷開，滑片P滑到b端時，電壓表的示數(shù)為U₁，燈L消耗的功率是其額定功率的；當(dāng)開關(guān)S₁、S₂同時閉合，滑片P滑到a端時，電流表的示數(shù)為2A，此時電阻R₀的電功率為12W，電壓表的示數(shù)為U₂，且U₂∶U₁＝2∶1，求：

（1）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂同時閉合，滑片P滑到a端時，電壓表的示數(shù)；

（2）燈L的額定功率。（6分）

 

Answer 1

【答案】

（1）6V（2）27W

【解析】

試題分析：（1）當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂斷開，滑片P滑到b端時，等效電路如圖甲所示，

當(dāng)開關(guān)S₁、S₂同時閉合，滑片P滑到a端時，等效電路如圖乙所示，

在圖乙中，設(shè)通過R₀的電流為I₀，有：

    ①

      ②

       ③

聯(lián)立以上三個方程后得：   

解得電源電壓:  

由條件U₂∶U₁＝2∶1可得：U₁＝6V 

(2)在圖甲中，設(shè)電流表的讀數(shù)為I₁，則有：

  ④      

⑤

   ⑥

由以上三式解得：

則：

由題意可得： 

代入數(shù)據(jù)解得：P_L="27W"   

考點(diǎn)：此題考查的是串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率的計(jì)算。

點(diǎn)評：本題的關(guān)鍵是利用圖乙中的已知量列出方程求出電源的電壓，難點(diǎn)是滑動變阻器接入電路電阻的判斷。