Question

【題目】如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，燈L的額定電壓為9V．當(dāng)開關(guān) S1、S2閉合，滑動(dòng)變阻器R的滑片在B端，燈L正常發(fā)光，電壓表V1的示數(shù)為U1 ， 滑動(dòng)變阻器R消耗的電功率為8W；當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2斷開，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑片P至中點(diǎn)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為1W，電壓表V2的示數(shù)為U2 ， 且U2=U1 ． 求：

（1）燈L的額定功率
（2）電源電壓．

Answer 1

【答案】
（1）解：當(dāng)開關(guān) S1、S2閉合，滑動(dòng)變阻器 R 的滑片在 B端時(shí)，電路如圖甲所示，

當(dāng)開關(guān) S1閉合，S2斷開，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器 R 的滑片 P 至中點(diǎn)時(shí)，電路如圖乙所示

根據(jù)題意：I12R=8W

I22 R=1W

得： =

由I1RL=I2R0

得： =

I1（R+RL）=I2（ R+RL+R0）

得： =

=

PL= ×8W=12W

答：燈L的額定功率為12W；

（2）解：已知甲圖中燈泡L正常發(fā)光，且額定電壓UL=9V，

電源的電壓：
U=I1（RL+R）=I1（RL+RL）=I1RL=UL=×9V=15V．

答：電源電壓為15V．

【解析】（1）畫出兩種情況的等效電路圖，根據(jù)P=I2R表示出兩種情況下滑動(dòng)變阻器消耗的電功率即可求出電流之比，根據(jù)歐姆定律表示出兩次電壓表的示數(shù)之比求出RL與R0的阻值關(guān)系，根據(jù)電源的電壓不變和歐姆定律得出等式求出滑動(dòng)變阻器與燈泡電阻的阻值關(guān)系，根據(jù)P=I2R結(jié)合滑動(dòng)變阻器消耗的電功率求出燈泡的額定功率；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電阻關(guān)系、歐姆定律和燈泡的額定電壓求出電源的電壓．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對(duì)電功率的計(jì)算公式的理解，了解計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．