Question

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】分析：根據(jù)實(shí)物連接圖解析計(jì)算題，必須先畫出相應(yīng)的電路圖．本題可以分兩個(gè)過程：開關(guān) S₁、S₂閉合，滑動(dòng)變阻器R的滑片在B端，此時(shí)定值電阻R被短路，燈泡和整個(gè)滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中．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)定值電阻、燈泡和滑動(dòng)變阻器的一半串聯(lián)在電路中．
解答：解：當(dāng)開關(guān) S ₁、S ₂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) S ₁閉合，S ₂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
I₂²R=1W
得：=
由I₁R_L=I₂R
得：=
I₁（R+R_L）=I₂（R+R_L+R）
得：=
=
P_L=×8W=12W
=
U=9V×=15V
答：（1）燈L的額定功率為12W；
（2）電源電壓為15V．
點(diǎn)評：解決難度較大的電學(xué)綜合計(jì)算題，關(guān)鍵有三點(diǎn)：首先，對電路圖進(jìn)行分析，畫出相應(yīng)的等效電路圖；其次，找出不同電路連接中始終不變的物理量（一般是定值電阻，電源電壓）；最后，根據(jù)不變的物理量的前后關(guān)系列出相應(yīng)的方程或方程組．