Question

（2003?重慶）如圖所示，電源電壓恒為5V，小燈泡規(guī)格為“2.5V 1W”，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P從最右端b向左移動(dòng)到中點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰能正常發(fā)光（燈泡電阻視為不變）．求：
（1）滑動(dòng)變阻器的總電阻是多少？
（2）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使小燈泡兩端所加的電壓超過(guò)其額定電壓的10%，此時(shí)電路的總功率為多少？

Answer 1

分析：（1）從圖可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，而小燈泡L正常發(fā)光，知道燈泡的額定電壓和額定功率，可利用公式I=

P

U

計(jì)算出此時(shí)電路中的電流，知道電源電壓，利用串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)計(jì)算出此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，可利用公式R=

U

I

計(jì)算出此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻，從而可以計(jì)算出滑動(dòng)變阻器的總電阻．
（2）知道燈泡的額定電壓和額定功率，可利用公式R=

U2

P

計(jì)算出小燈炮的電阻，知道此時(shí)小燈泡兩端所加的電壓，可利用公式I=

U

R

計(jì)算出此時(shí)電路中的電流，又知道電源電壓，可利用公式P=UI計(jì)算出電路的總功率．

解答：解：
（1）從圖可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，
∵當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P從最右端b向左移動(dòng)到中點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰能正常發(fā)光，
而U_L=2.5V，P_L=1W，
∴此時(shí)電路中的電流為：I_L=

PL

UL

=

1W

2.5V

=0.4A，
又∵電源電壓為U₀=5V，
∴此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻為：R′=

U′

IL

=

U0-UL

IL

=

5V-2.5V

0.4A

=6.25Ω，
則滑動(dòng)變阻器的總電阻為：R=2R′=2×6.25Ω=12.5Ω．
（2）∵U_L=2.5V，P_L=1W，
∴小燈炮的電阻為：R_L=

U2

P

=

(2.5V)2

1W

=6.25Ω，
此時(shí)小燈泡兩端所加的電壓為U′_L=U_L（1+10%）=2.5V×（1+10%）=2.75V，
則通過(guò)小燈泡的實(shí)際電流為：I_L'=

U′L

RL

=

2.75V

6.25Ω

=0.44A，
∴電路的總功率為：P=U₀I_L'=5V×0.44A=2.2W．
答：（1）滑動(dòng)變阻器的總電阻是12.5Ω．
（2）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使小燈泡兩端所加的電壓超過(guò)其額定電壓的10%，此時(shí)電路的總功率為2.2W．

點(diǎn)評(píng)：考查識(shí)別電路的能力，滑動(dòng)變阻器對(duì)電路的影響，以及對(duì)燈泡額定電壓和額定功率的掌握情況和串聯(lián)電路的特點(diǎn)，考查對(duì)歐姆定律和功率計(jì)算公式的靈活應(yīng)用情況．