Question

在如圖所示的電路中，電源電壓U=12V，且保持不變，燈L上標(biāo)有“10V  5W”字樣，R₁=10Ω，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω，不考慮燈絲電阻隨溫度的變化．
（1）開關(guān)S閉合、S₁斷開，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P使電壓表示數(shù)為10V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻是多少？
（2）開關(guān)S、S₁都閉合，將滑動(dòng)變阻器滑片P移至最左端時(shí)，若燈L仍然發(fā)光，電流表的示數(shù)是多大？此時(shí)燈L是正常發(fā)光嗎？

Answer 1

【答案】分析：（1）當(dāng)S閉、S₁斷開，電路中燈L和R₂串聯(lián)，知道電壓表的示數(shù)（U_L）和電源電壓，可以求U₂，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓關(guān)系求滑動(dòng)變阻器連入的電阻值；
（2）當(dāng)開關(guān)S、S₁都閉合，P在左端時(shí)，R₁與燈L并聯(lián)，燈兩端的電壓等于電源電壓，超出了燈的額定電壓，不能正常發(fā)光，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律求干路電流．
解答：解：（1）當(dāng)S閉合，S₁斷開時(shí)，L與R₂串聯(lián)，如圖：
此時(shí)，U_L=10V，L正常發(fā)光，
∵
∴R₂=4Ω；
（2）當(dāng)S、S₁都閉合，滑動(dòng)變阻器滑片P移到最左端時(shí)，L與R₁并聯(lián)，如圖所示：
∵燈L上標(biāo)有“10V  5W”，
∴，
∵，
，
∴電流表的示數(shù)：
I=I_L′+I₁=0.6A+1.2A=1.8A
此時(shí)，超出了燈的額定電壓，不能正常發(fā)光．
答：（1）開關(guān)S閉合、S₁斷開，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P使電壓表示數(shù)為10V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻是4Ω；
（2）開關(guān)S、S₁都閉合，將滑動(dòng)變阻器滑片P移至最左端時(shí)，若燈L仍然發(fā)光，電流表的示數(shù)是1.8A，此時(shí)燈L不是正常發(fā)光．
點(diǎn)評(píng)：本題綜合性較強(qiáng)，考查的內(nèi)容較多：會(huì)辨別串、并聯(lián)，會(huì)用歐姆定律計(jì)算，會(huì)進(jìn)行電路動(dòng)態(tài)分析，知道串聯(lián)電路的特點(diǎn)、并聯(lián)電路的特點(diǎn)．