Question

6．如圖所示的電路，電源電壓不變，L是額定電壓為6V的小燈泡，滑動(dòng)變阻器的最大電阻為20Ω，當(dāng)S閉合時(shí)，調(diào)節(jié)滑片P處于中點(diǎn)位置時(shí)，燈L剛好正常發(fā)光，當(dāng)P滑到最大值時(shí)，電壓表示數(shù)為4V，求：電源電壓和小燈泡的額定功率？

Answer 1

分析 由圖可知燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，找出滑片P在中點(diǎn)和全連入時(shí)連入的電阻值，分別利用歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)求解，注意“燈正常發(fā)光”這一條件．

解答 解：由圖可知燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，
（1）當(dāng)開關(guān)S閉合，滑片P處于中點(diǎn)位置時(shí)，燈L正常發(fā)光，此時(shí)根據(jù)串聯(lián)電路的電流處處相等和歐姆定律得：$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{{U-U}_{L}}{{\frac{1}{2}R}_{\;}}$，
即：$\frac{6V}{{R}_{L}}$=$\frac{U-6V}{{\frac{1}{2}×20Ω}_{\;}}$-------①
當(dāng)開關(guān)S閉合，滑片P滑到變阻器最大阻值位置時(shí)：
$\frac{{U}_{L}′}{{R}_{L}}$=$\frac{{U-U}_{L}′}{{R}_{\;}}$，
即：$\frac{4V}{{R}_{L}}$=$\frac{U-4V}{{20Ω}_{\;}}$--------②
由①②解得：
U=12V，R_L=10Ω；
則燈泡的額定功率P_額=$\frac{{{U}_{L額}}^{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{（{6V）}^{2}}{10Ω}$=3.6W．
答：電源電壓為12V，小燈泡的額定功率為3.6W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查歐姆定律和串聯(lián)電路特點(diǎn)的應(yīng)用，根據(jù)滑片在不同位置時(shí)，兩次利用串聯(lián)電路的分壓關(guān)系和電流處處相等的特點(diǎn)是解題的關(guān)鍵．