Question

10．在測量額定電壓為6V的小燈泡額定功率的實驗中由于電壓表損壞，小剛用一個15Ω的定值電阻R₁和兩個電流表連成如圖所示的電路，測出了L的額定功率．電源電壓為8V，滑動變阻器標(biāo)有“20Ω   2A”（電源電壓不變，不考慮燈絲電阻的變化）．求：
（1）S、S₁閉合，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表A₁的示數(shù)為多大時，才能測出L的額定功率？
（2）若此時電流表A的示數(shù)為1.2A，測燈L的額定功率為多大？
（3）若閉合S，斷開S₁，調(diào)節(jié)滑動變阻器，仍使L正常發(fā)光，則此時R₂接入電路的電阻為多大？

Answer 1

分析 （1）S、S₁閉合，調(diào)節(jié)滑動變阻器，小燈泡的額定電壓為6V，R1與燈并聯(lián)，要測燈的額定功率，則電壓應(yīng)該為額定電壓，據(jù)此分析解答；
（2）利用并聯(lián)電路分流特點和P=UI求出燈的額定功率；
（3）若閉合S，斷開S₁，燈和R₂串聯(lián)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，仍使L正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)電路電路相等特點和分壓作用，結(jié)合歐姆定律求出R2接入的阻值．

解答 解：（1）因為小燈泡的額定電壓為UL=6V，當(dāng)S、S₁閉合，燈和R₁并聯(lián)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使得電阻R₁兩端電壓為6V時，小燈泡正常發(fā)光，
則I₁=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{15Ω}$=0.4A；
（2）由于R₁與L并聯(lián)，則燈中的電流為：I_L=I-I₁=1.2A-0.4A=0.8A，
故燈的額定功率為：P=U_LI_L=6V×0.8A=4.8W；
（3）若閉合S，斷開S₁，燈和R₂串聯(lián)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，仍使L正常發(fā)光，則R2兩端電壓為U₂=U-U_L=8V-6V=2V，
又由于串聯(lián)電流相等，則I₂=I_L=0.8A，
由I=$\frac{U}{R}$可得：R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{2V}{0.8A}$=2.5Ω
答：（1）S、S₁閉合，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表A₁的示數(shù)為0.4A時，才能測出L的額定功率；
（2）此時電流表A的示數(shù)為1.2A，測燈L的額定功率為4.8W；
（3）若閉合S，斷開S₁，調(diào)節(jié)滑動變阻器，仍使L正常發(fā)光，則此時R₂接入電路的電阻為2.5Ω．

點評 此題主要考查了學(xué)生對于歐姆定律公式、電功率公式以及串并聯(lián)電路特點的理解，熟悉公式是解題關(guān)鍵．