Question

1．如圖所示，小燈泡標有“6V 3W”字樣，滑動變阻器最大阻值為24Ω，當開關(guān)S、S₁閉合，滑動變阻器的滑片移至b端，此時燈泡正常發(fā)光．（燈泡電阻不隨溫度變化）求：
（1）電源電壓U．
（2）當開關(guān)S閉合、S₁斷開時，滑動變阻器的滑片移動到中點時，燈泡的實際功率．

Answer 1

分析 （1）當開關(guān)S、S₁閉合，滑動變阻器的滑片移至b端，R₁與L并聯(lián)，燈泡正常發(fā)光，由并聯(lián)電路電壓特點可得電源電壓；
（2）當開關(guān)S閉合、S₁斷開，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，先計算燈泡電阻，再根據(jù)串聯(lián)電路特點和歐姆定律計算滑片移動到中點時，燈泡的實際功率

解答 解：（1）由圖可知，當開關(guān)S、S₁閉合，滑動變阻器的滑片移至b端，R₁與L并聯(lián)，電流表測干路電流，
燈泡正常發(fā)光，由并聯(lián)電路電壓特點知：電源電壓：U=U₁=U_額=6V；
（2）燈泡電阻：
R_L=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω，
由圖可知，當開關(guān)S閉合、S₁斷開，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，滑片移動到中點時電路中電流：
I=$\frac{U}{{R}_{L}+\frac{1}{2}{R}_{滑}}$=$\frac{6V}{12Ω+\frac{1}{2}×24Ω}$=0.25A，
燈泡的實際功率：P_L=I²R_L=（0.25A）²×12Ω=0.75W．
答：（1）電源電壓為6V．
（2）當開關(guān)S閉合、S₁斷開時，滑動變阻器的滑片移動到中點時，燈泡的實際功率為0.75W．

點評 本題考查了串聯(lián)和并聯(lián)電路特點、歐姆定律以及電功率公式的應用，解題的關(guān)鍵在于正確識別開關(guān)在不同狀態(tài)下電路的結(jié)構(gòu)．