Question

【題目】如圖所示，R0是阻值為10 Ω的定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，燈泡上標(biāo)有“6V 2.4W”字樣，且小燈泡的阻值始終保持不變。當(dāng)斷開(kāi)S2，閉合S、S1時(shí)，燈泡恰好正常發(fā)光，電壓表示數(shù)為U0；斷開(kāi)S1，閉合S、S2，將滑動(dòng)變阻器的滑片置于中點(diǎn)時(shí)，電壓表數(shù)為U滑 ，已知U滑與U0相差1 V。求：

(1)燈泡的電阻和電源的電壓；

(2)滑動(dòng)變阻器最大阻值。

Answer 1

【答案】(1) 15Ω；10V ；(2) 30Ω

【解析】

(1)燈泡上標(biāo)有“6V 2.4W”字樣，燈泡正常發(fā)光時(shí)電壓U額=6V，且小燈泡的阻值始終保持不變，所以燈泡電阻為

燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為

當(dāng)斷開(kāi)S2，閉合S、S1 時(shí)，R0和燈泡串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光，根據(jù)歐姆定律可得，R0兩端的電壓

U0=IR0=0.4A×10Ω=4V

電源電壓

U=U0+U額 =4V+6V=10V

(2)閉合S、S2，R和燈泡串聯(lián)，若U滑比U0小1V，燈泡將被燒壞，所以U滑應(yīng)比U0大1V

U滑=U0+1V=4V+1V=5V

那么燈泡兩端的電壓

根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn)可知

即

解得

R滑=15Ω

此時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片P置于中點(diǎn)，所以滑動(dòng)變阻器最大阻值

R滑大=2R滑=2×15Ω=30Ω

答：(1)燈泡的電阻為15Ω，電源的電壓為10V。

(2)滑動(dòng)變阻器最大阻值30Ω。