Question

12．在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，R₀是阻值為10Ω的定值電阻，小燈泡L上標(biāo)有“6V  3W”字樣，不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響．
（1）當(dāng)開關(guān)S接1，滑動(dòng)變阻器的滑片P位于a端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.9A．求電源電壓．
（2）當(dāng)開關(guān)S接2，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P在某一位置時(shí)，小燈泡正常發(fā)光．求此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)開關(guān)S接1，滑動(dòng)變阻器的滑片P位于a端時(shí)，電路為R₀的簡單電路，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓；
（2）當(dāng)開關(guān)S接2，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P在某一位置時(shí)，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和P=UI求出電路中的電流，利用歐姆定律求出變阻器接入電路中的電阻．

解答 解：（1）當(dāng)開關(guān)S接1，滑動(dòng)變阻器的滑片P位于a端時(shí)，電路為R₀的簡單電路，電流表測(cè)電路中的電流，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電源的電壓：
U=U₀=I₀R₀=0.9A×10Ω=9V；
（2）當(dāng)開關(guān)S接2，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，
移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P在某一位置時(shí)，燈泡正常發(fā)光，即U_L=6V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U_滑=U-U_L=9V-6V=3V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由P=UI可得，電路中的電流：
I=I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
變阻器接入電路中的電阻：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3V}{0.5A}$=6Ω．
答：（1）電源電壓為9V；
（2）當(dāng)開關(guān)S接2，小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為6Ω．

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，要注意燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等．