Question

如圖所示電路，開關(guān)S閉合，當(dāng)滑動變阻器R₂的滑片滑到a端時(shí)，電流表示數(shù)為0.75A，標(biāo)有“6V　3W”的燈泡正常發(fā)光；開關(guān)S斷開，滑片P滑到b端時(shí)，電壓表示數(shù)為4.5V（電源電壓和燈泡電阻保持不變）．求：
（1）電阻R₁的阻值．
（2）開關(guān)S斷開，滑片P在變阻器的中點(diǎn)c時(shí)，燈泡L的實(shí)際功率．

Answer 1

解：（1）由P=UI可得：
燈泡的額定電流I===0.5A；
則燈泡的電阻R===12Ω；
當(dāng)開關(guān)S閉合，燈泡與電阻R₁并聯(lián)，因燈泡正常發(fā)光，則燈泡兩端的電壓為6V，電源電壓為6V，通過燈泡的電流為I=0.5A；
則并聯(lián)電路的電流規(guī)律可得，通過電阻的電流I₁=I₂-I=0.75A-0.5A=0.25A；
則由歐姆定律可得；
電阻R₁===24Ω；
（2）開關(guān)S斷開，滑片P在變阻器的b時(shí)，滑動變阻器與電阻串聯(lián)，則由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，燈泡兩端的電壓U_燈=U-U_阻=6V-4.5V=1.5V；
此時(shí)電路中的電流：I===0.125A，
滑動變阻器b點(diǎn)的阻值：R_阻===36Ω，
滑動變阻器的滑片P在中點(diǎn)c時(shí)的阻值：R_阻′=18Ω，
此時(shí)電路中的電流：I′====0.2A，
則燈泡的實(shí)際功率P_實(shí)=I′²R_燈=（0.2A）²×12Ω=0.48W；
答：（1）R₁的阻值為24Ω；（2）燈泡的實(shí)際功率為0.48W；
分析：（1）由銘牌信息可知燈泡的額定電壓及額定功率，則由功率公式P=UI可求得燈泡的額定電流，由歐姆定律可求得燈泡電阻；
當(dāng)開關(guān)S閉合，當(dāng)滑動變阻器R₂的滑片滑到a端時(shí)，滑動變阻器被短路，燈泡與R₁并聯(lián)，燈泡正常發(fā)光，則可知電源電壓及流過燈泡的電流，由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可得出通過R₁的電流，則由歐姆定律可求得電阻R₁的阻值；
（2）當(dāng)開關(guān)斷開，滑片P中b端時(shí)，可求出滑動變阻器的最大阻值，從而得出滑片P在變阻器的中點(diǎn)處時(shí)的阻值，再利用歐姆可求出燈泡的實(shí)際功率．
點(diǎn)評：本題綜合考查歐姆定律及串并聯(lián)電路的規(guī)律，要求學(xué)生能準(zhǔn)確對電路進(jìn)行分析，得出電路的結(jié)構(gòu)從而靈活選用物理規(guī)律求解．