Question

【題目】如圖所示，電源電壓恒定不變，電阻R1的阻值為5Ω，小燈泡上標(biāo)有“12V 6W”字樣，閉合開關(guān)S．設(shè)燈泡的電阻不變．
（1）求燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻．
（2）當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最右端時(shí)，電流表的讀數(shù)為1.7A，小燈泡恰能正常發(fā)光，求滑動(dòng)變阻器的最大阻值．
（3）當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端，求電流表的讀數(shù)和滑動(dòng)變阻器消耗的電功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：根據(jù)P= 可得燈泡的電阻；

RL= = =24Ω

（2）解：當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最右端時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器的最大阻值并聯(lián)，

因?yàn)椴⒙?lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且燈泡正常發(fā)光，所以電源的電壓U=UL=12V，

則小燈泡的電流：IL= = =0.5A，

因?yàn)椴⒙?lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以通過滑動(dòng)變阻器的電流：I2=I﹣IL=1.7A﹣0.5A=1.2A，

由I= 可知，滑動(dòng)變阻器的最大阻值：R2= = =10Ω

（3）解：當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端，電阻R1與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，

因?yàn)榇��?lián)電路中的總電阻等于各分電阻之和，所以此時(shí)電路中的總電阻為：

R=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω；

電流即電流表的示數(shù)：

I= = =0.8A，

此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率：P2=I2R2=（0.8A）2×10Ω=6.4W

【解析】（1）利用P= 即可求出燈泡的電阻；（2）當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最右端時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器的最大阻值并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓與額定電壓相等求出電源的電壓，根據(jù)I= 可求出通過燈泡的電流，再根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過滑動(dòng)變阻器的電流，利用歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值．（3）當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端，電阻R1與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，利用電阻的串聯(lián)特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流，利用P=I2R求出滑動(dòng)變阻器消耗的電功率．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握歐姆定律的應(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，則通過的電流就越小．（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）；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才能正確解答此題．