Question

如圖所示，電源電壓不變，燈L上標(biāo)有“6V  3W”字樣，電阻R₁=20Ω．（不考慮溫度對燈泡電阻的影響）
（1）當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂、S₃斷開時，燈L正常發(fā)光，求電源電壓；
（2）開關(guān)S₁、S₂、S₃都閉合，且滑片P在b端時，電流表的示數(shù)為1.2A，求滑動變阻器R₂的最大阻值．

Answer 1

分析：分析電路圖可知，S₁閉合，S₂、S₃斷開，R₁與L串聯(lián)；S₁、S₂、S₃都閉合，滑片P在b端時，L被短路，R₁與R₂并聯(lián)．
（1）先根據(jù)燈泡的額定電壓和額定功率求出燈泡的電阻和燈泡的額定電流，然后歐姆定律的變形公式求出電源電壓；
（2）先根據(jù)歐姆定律求出通過R₁的電流，然后根據(jù)并聯(lián)電路的特點求出通過R₂的電流，最后根據(jù)歐姆定律的變形公式求出R₂的阻值．

解答：解：（1）S₁閉合，S₂、S₃斷開，R₁與L串聯(lián)；
R_L=

U 2 L

PL

=

(6V)2

3W

=12Ω，
∵L正常發(fā)光，
∴I=

PL

UL

=

3W

6V

=0.5A，
U=I（R₁+R_L）=0.5×（20Ω+12Ω）=16V；
（2）S₁、S₂、S₃都閉合，滑片P在b端時，L被短路，R₁與R₂并聯(lián)；
I₁=

U

R1

=

16V

20Ω

=0.8A，
I₂=I-I₁=1.2A-0.8A=0.4A，
R₂=

U

I2

=

16V

0.4A

=40Ω．
答：（1）電源電壓為16V；
（2）滑動變阻器R₂的最大阻值為40Ω．

點評：本題考查串并聯(lián)電路的規(guī)律、歐姆定律及電功率公式的應(yīng)用，注意燈泡正常工作即工作在額定電壓下．