Question

【題目】圖甲是智能懷舊燈，與燈串聯(lián)的調(diào)光旋鈕實質(zhì)是滑動變阻器，圖乙是簡化的電路原理圖。燈L標有“6V 1.2W”字樣，當滑動變阻器的滑片P在a點時，燈正常發(fā)光，AB兩端電壓不變，不考慮溫度對燈絲電阻的影響。問：

（1）燈絲的電阻和AB兩端電壓U是多少？
（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻是10Ω時，燈消耗的實際功率是多少？
（3）當滑片P位于中點b和右端c時，燈兩端電壓之比是5：4，則滑動變阻器的最大阻值是多少？

Answer 1

【答案】
（1）

解：根據(jù)電路圖可知，當滑動變阻器的滑片P在a點時，電路為燈L的基本電路；

因為燈泡正常發(fā)光，所以AB兩端電壓為6V；

由P= 可得，燈絲的阻值：RL= = =30Ω，

答：燈絲的電阻和AB兩端電壓分別是30Ω和6V；

（2）

解：因為燈L與滑動變阻器串聯(lián)，所以電路中的電流：I= =0.15A，

燈泡的實際功率：P=I2RL=（0.15A）2×30Ω=0.675W；

答：當滑動變阻器接入電路中的電阻是10Ω時，燈消耗的實際功率是0.675W；

（3）

解：當滑片P在b點時，燈兩端電壓：Ub= RL；

當滑片在c點時，燈兩端電壓：Uc= RL；

依題意可知，Rb= Rc， =

即： =

=

Rc=20Ω。

答：滑動變阻器的最大阻值是20Ω。

【解析】（1）根據(jù)電路圖可知，當滑動變阻器的滑片P在a點時，電路為燈L的基本電路，根據(jù)P= 的變形公式可知燈泡的電阻，根據(jù)燈泡的額定電壓可知AB兩端電壓值；（2）根據(jù)電路圖可知，燈L與滑動變阻器串聯(lián)；先根據(jù)串聯(lián)電路電阻的特點和歐姆定律求出電路電流，然后根據(jù)P=I2R求出燈泡的實際功率；（3）根據(jù)歐姆定律表示出滑片在b端和c端時燈泡兩端電壓，然后根據(jù)滑片在b端和c端時滑動變阻器接入電路阻值的關(guān)系，再根據(jù)燈泡兩端電壓之比即可求出滑動變阻器接入電路的最大阻值。本題考查了歐姆定律和電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是知道燈泡正常發(fā)光時，燈泡兩端電壓等于額定電壓，燈泡的實際功率等于額定功率。
【考點精析】認真審題，首先需要了解歐姆定律及其應(yīng)用(歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）)，還要掌握電功率的計算公式(計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R)的相關(guān)知識才是答題的關(guān)鍵．