Question

如圖所示的電路，電源電壓為12伏，R₂的最大阻值為30歐．
（1）當S斷開，移動滑片P使燈正常發(fā)光時，電流表的示數(shù)為0.5安，電壓表的示數(shù)為4伏，則滑動變阻器接入電路的電阻多大？燈泡的額定功率多大？
（2）S合上移動滑動變阻器的滑片，又使燈L正常發(fā)光時，電流表的讀數(shù)為0.7安，則R₁的阻值為多大？每分鐘通過R₁產(chǎn)生的熱量為多大？此電路的總功率為多大？

Answer 1

解：（1）當S斷開時，燈L與滑動變阻器串聯(lián)，則
U_L=U-U₂=12V-4V=8V

P_額=U_LI=8V×0.5A=4W
答：滑動變阻器接入電路的電阻為8Ω，燈泡的額定功率為4w．
（2）合上S時，燈L電阻與R₁并聯(lián)再與滑動變阻器串聯(lián)，燈L正常發(fā)光則U_L=U₁=8V
I_L=I=0.5A
I₁=I_總-I_L=0.7A-O.5A=0.2A

Q₁=I₁²R₁t=（0.2A）²×40Ω×60s=96J
P_總=UI_總=12V×0.7A=8.4W
答：R₁的阻值為40Ω，每分鐘通過R₁產(chǎn)生的熱量為96J，此電路的總功率為8.4W．
分析：（1）當S斷開時，燈L與滑動變阻器串聯(lián)，先求出滑動變阻器電壓，再根據(jù)求出電阻，再根據(jù)P=UI計算燈泡功率．
（2）合上S時，燈L電阻與R₁并聯(lián)再與滑動變阻器串聯(lián)，燈L正常發(fā)光，根據(jù)并聯(lián)分流的特點，用總電流減燈泡電流，求出電阻上的電流，再根據(jù)公式求出電阻阻值．再用Q=I²Rt求熱量，最后用公式P=UI算出功率．
點評：本題考查電阻的計算，電功率的計算，產(chǎn)生熱量的計算．關(guān)鍵是分析電路的連接情況．