Question

2．如圖所示的電路中，電源電壓為8V，小燈泡上標(biāo)有“3V，1.5W”字樣．當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P位于變阻器電阻絲的正中間時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光；當(dāng)滑片P移到最右端時(shí)，電壓表的示數(shù)為6.5V．求：
（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻值；
（2）滑動(dòng)變阻器R的最大電阻值；
（3）當(dāng)滑片P移到最右端時(shí)電路的總功率．

Answer 1

分析 （1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻值；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，再根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻，進(jìn)一步求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值；
（3）當(dāng)滑片P移到最右端時(shí)接入電路中的電阻最大，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流，利用P=UI求出電路的總功率．

解答 解：（1）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻值：
R_L=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（3V）^{2}}{1.5W}$=6Ω；
（2）因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且燈泡正常發(fā)光，
所以，由P=UI可得，電路中的電流：
I=I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1.5W}{3V}$=0.5A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電路中的總電阻：
R_總=$\frac{U}{I}$=$\frac{8V}{0.5A}$=16Ω，
滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：
$\frac{1}{2}$R=R_總-R_L=16Ω-6Ω=10Ω，
則滑動(dòng)變阻器的最大阻值：
R=20Ω；
（3）當(dāng)滑片P移到最右端時(shí)接入電路中的電阻最大，此時(shí)電路中的電流：
I′=$\frac{{U}_{R}}{R}$=$\frac{6.5V}{20Ω}$=0.325A，
電路的總功率：
P=UI′=8V×0.325A=2.6W．
答：（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻值為6Ω；
（2）滑動(dòng)變阻器R的最大電阻值為20Ω；
（3）當(dāng)滑片P移到最右端時(shí)電路的總功率為2.6W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，要注意燈泡的電阻是變化的．