Question

【題目】如圖甲所示，電源兩端電壓保持不變，L是標(biāo)有“6V 3.6W”的小燈泡，通過(guò)它的電流和它兩端的電壓關(guān)系如圖乙所示，R0為定值電阻．當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1、S2都閉合，且滑動(dòng)變阻器的滑片位于a端時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光，此時(shí)R0消耗的功率為P1；當(dāng)S、S1閉合，S2斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到中點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)為0.5A；當(dāng)S、S2閉合，S1斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到b端時(shí)，R0消耗的功率為P2 ， 且P1：P2=9：4，求：
（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；
（2）滑動(dòng)變阻器的最大阻值；
（3）定值電阻R0的阻值．

Answer 1

【答案】
（1）解：由P= 得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為：

RL= = =10Ω；

答：小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為10Ω；

（2）解：當(dāng)開(kāi)光都閉合，滑片位于a端時(shí)，變阻器的阻值為零，燈泡與R0并聯(lián)，根據(jù)燈泡正常發(fā)光，可知電源電壓為：

U=U額=6V；

當(dāng)S、S1閉合，S2斷開(kāi)，變阻器與燈泡串聯(lián)，電路中的電流為0.5A，由圖象知，此時(shí)燈泡兩端的電壓為UL′=4V；

所以變阻器兩端的電壓為：U滑=6V﹣4V=2V；

由I= 得，滑動(dòng)變阻器此時(shí)的阻值為：R滑= = =4Ω；

所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值為：R最=2×4Ω=8Ω；

答：滑動(dòng)變阻器的最大阻值為8Ω；

（3）解：當(dāng)S、S2閉合，S1斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值最大，且與R0串聯(lián)，所以P2= = ①

p1= = ②；

聯(lián)立①②可得：R0=16Ω．

答：定值電阻R0的阻值為16Ω．

【解析】（1）根據(jù)R= 計(jì)算出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻值；（2）當(dāng)開(kāi)光都閉合，滑片位于a端時(shí)，變阻器的阻值為零，燈泡與R0并聯(lián)，根據(jù)燈泡正常發(fā)光，可知電源電壓；當(dāng)S、S1閉合，S2斷開(kāi)，變阻器與燈泡串聯(lián)，根據(jù)電流表的示數(shù)，可確定燈泡兩端的電壓，從而可計(jì)算出變阻器兩端的電壓值，根據(jù)歐姆定律計(jì)算出變阻器此時(shí)的阻值，便可得最大阻值；（3）當(dāng)S、S2閉合，S1斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片滑到b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值最大，且與R0串聯(lián)，表示出P2的表達(dá)式，并根據(jù)P= 寫(xiě)出P1的表達(dá)式； 根據(jù)P1和P2的關(guān)系聯(lián)立方程便可求出R0的值．
【考點(diǎn)精析】通過(guò)靈活運(yùn)用歐姆定律及其應(yīng)用，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(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)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(guò)的電流就越小．（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）即可以解答此題．