Question

20．如圖所示，定值電阻R₀=10Ω，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為20Ω，燈泡L上標(biāo)有“3V 0.6W”的字樣．只閉合開關(guān)S、S₁，并把R的滑片移到最右端，電流表的示數(shù)為0.1A．
（1）電源電壓為多少？
（2）若三個(gè)開關(guān)都閉合，R的滑片移到最左端，此時(shí)電路的總功率為多少？

Answer 1

分析 （1）閉合S和S₁，定值電阻R₀與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓；
（2）若三個(gè)開關(guān)都閉合，R的滑片移到最左端，燈泡與R₀并聯(lián)，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出的功率，由于燈泡正常工作實(shí)際功率與額定功率相等，最后即可求出總功率．

解答 解：（1）只閉合開關(guān)S、S₁，R₀與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，R的滑片移到最右端連入電路的電阻為20Ω，則總電阻：
R=R₀+R_滑=10Ω+20Ω=30Ω，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電源的電壓：
U=IR=0.1A×30Ω=3V；
（2）若三個(gè)開關(guān)都閉合，R的滑片移到最左端連入電路的電阻為0Ω，所以燈泡與R₀并聯(lián)；
則：P₀=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{0}}$=$\frac{（3V）^{2}}{10Ω}$=0.9W，
燈泡兩端的電壓U_L=U=3V，與額定電壓3V相等，則燈泡正常發(fā)光；
P_L=P_額=0.6W，
所以總功率P=P₀+P_L=0.9W+0.6W=1.5W．
答：（1）電源電壓為3V；
（2）若三個(gè)開關(guān)都閉合，R的滑片移到最左端，此時(shí)電路的總功率為1.5W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活運(yùn)用，要注意燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等．