Question

【題目】圖示電路中，滑動變阻器銘牌上標(biāo)有“50Ω1A”字樣，電壓表量程0﹣15V．閉合開關(guān)S1、S2 ， 斷開開關(guān)S3 ， 調(diào)節(jié)變阻器滑片P至某位置，電壓表示數(shù)為6.0V，電流表示數(shù)為0.50A，燈泡正常發(fā)光；再閉合開關(guān)S3 ， 電流表示數(shù)變?yōu)?.75A.

（1）求變阻器接入電路的阻值
（2）求燈泡的額定功率
（3）只閉合開關(guān)S1、S2 ， 改變電源電壓并移動滑片P，使電路安全工作，求電路10s消耗的最大電能

Answer 1

【答案】
（1）

解：由題，開關(guān)S1、S2閉合，斷開開關(guān)S3，L與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端電壓，電流表測電路中電流，

根據(jù)I=得變阻器接入電路的阻值：R滑===12Ω

答：變阻器接入電路的阻值為12Ω

（2）

解：三個開關(guān)都閉合時，L短路，只有滑動變阻器連入電路中，

則：U總=U滑=I′R滑=0.75A×12Ω=9V，

開關(guān)S1、S2閉合，斷開開關(guān)S3時，燈泡恰好正常發(fā)光，

UL=U源﹣U=9V﹣6V=3V，

燈泡的額定功率：P=ULI=3V×0.5A=1.5W

答：燈泡的額定功率為1.5W

（3）

解：只閉合開關(guān)S1、S2，改變電源電壓并移動滑片P，使電路安全工作，

由電壓表量程可知滑動變阻器兩端電壓最大：U滑′=15V，

調(diào)節(jié)滑片燈泡正常發(fā)光，此時電路中電流最大，

所以此時的電源電壓：U源′=U滑′+UL=15V+3V=18V，

電路10s消耗的最大電能：W=U源′ILt=18V×0.5A×10s=90J．

答：只閉合開關(guān)S1、S2，改變電源電壓并移動滑片P，使電路安全工作，電路10s消耗的最大電能為90J

【解析】（1）開關(guān)S1、S2閉合，斷開開關(guān)S3 ， L與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端電壓，電流表測電路中電流，根據(jù)歐姆定律計算變阻器接入電路的阻值；
（2）三個開關(guān)都閉合，L短路，只有滑動變阻器連入電路，根據(jù)歐姆定律計算電源電壓；由開關(guān)S1、S2閉合，斷開開關(guān)S3 ， 燈泡正常發(fā)光，從而求得燈泡的額定功率；
（3）根據(jù)電壓表量程以及燈泡正常發(fā)光電壓確定最大的電源電壓，燈泡正常發(fā)光時電流最大，由W=UIt計算電路10s消耗的最大電能．
【考點精析】利用歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計算公式對題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．