Question

【題目】一只標(biāo)有“6V、3W”的小燈泡，接在如圖所示的電路中，設(shè)電源電壓和燈絲電阻均不變，求：
（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是多少？
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻為6Ω時(shí)，閉合開關(guān)后小燈泡恰能正常發(fā)光，求電源電壓是多少？
（3）如果換一電源及額定電壓為8V的燈泡，當(dāng)閉合開關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到中點(diǎn)c時(shí)，燈泡正常發(fā)光，此時(shí)燈泡的電功率為P，當(dāng)滑片P滑到b端時(shí)，燈泡的實(shí)際功率為P′，已知P：P′=16：9，求所換電源的電壓？（設(shè)所換電源電壓和燈絲電阻均不變 ）

Answer 1

【答案】
（1）解：燈泡的電阻：

RL= = =12Ω；

（2）解：因此時(shí)燈泡正常發(fā)光，

所以電路中的電流：

I= = =0.5A，

電源的電壓：

U=I（RL+RP）=0.5A×（12Ω+6Ω）=9V；

（3）解：當(dāng)閉合開關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到中點(diǎn)c時(shí)，等效電路圖如圖1所示；

當(dāng)滑片P滑到b端時(shí)，等效電路圖如圖2所示．

∵P：P′=16：9，

∴ = = ，

解得： = ；

∵電源的電壓不變，

∴I（RL+ RAP）=I′（RL+RAP）

解得：RL=RAP，

由圖1可得：

電源的電壓U=I（RL+ RAP）=I× RL= UL= ×8V=12V．

【解析】（1）由燈泡的銘牌可知額定電壓和額定功率，根據(jù)R= 求出燈泡的電阻．（2）先根據(jù)I= 求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，再根據(jù)電阻的串聯(lián)特點(diǎn)和歐姆定律求出電源的電壓．（3）根據(jù)電路的變化，畫出等效電路圖，根據(jù)電功率之比和公式P=I2R求出燈泡的電流之比，再利用歐姆定律列出等式，最終求出電源電壓．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解歐姆定律及其應(yīng)用的相關(guān)知識，掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對電阻的串聯(lián)的理解，了解電阻的串聯(lián)有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（指R1，R2串聯(lián)） 1、電流：I=I1=I2（串聯(lián)電路中各處的電流相等） 2、電壓：U=U1+U2（總電壓等于各處電壓之和） 3、 電阻：R=R1+R2（總電阻等于各電阻之和）如果n個(gè)阻值相同的電阻串聯(lián)，則有R總=nR 4、分壓作用：U1:U2=R1:R2．