Question

18．如圖所示，燈泡L標有“8V  4W”的字樣，開關S閉合，滑片P在中點時，電壓表的示數(shù)為4V，燈泡正常發(fā)光（假定燈泡電阻不隨溫度變化而變化）．求：
（1）燈泡的電阻R_L；
（2）電源電壓U；
（3）滑動變阻器的最大阻值R．

Answer 1

分析 （1）根據R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出燈泡的電阻；
（2）根據串聯(lián)電路電壓特點求出電源的電壓；
（3）燈泡在額定電壓下的實際功率和額定功率相等，根據I=$\frac{P}{U}$求出電路中的電流，最后根據歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的電阻，即可求出變阻器的最大阻值R．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得燈泡的電阻為：R_L=$\frac{{{U}_{額}}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{{（8V）}^{2}}{4W}$=16Ω；
（2）當滑片P在中點時，R′與燈泡L串聯(lián)，
因為燈泡正常發(fā)光，
所以U_L=U_額=8V，
因為串聯(lián)電路的電壓等于各分電壓之和，
所以電源電壓U=U_R+U_L=4V+8V=12V．
（3）因為燈泡正常發(fā)光，
所以電路中的電流：
I′=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{8V}{16Ω}$=0.5A；
滑動變阻器接入電路的電阻為：
R′=$\frac{{U}_{R}}{{I}^{′}}$=$\frac{4V}{0.5A}$=8Ω，
所以變阻器的最大阻值R=2R′=2×8Ω=16Ω．
答：（1）燈泡的電阻R_L為16Ω．
（2）電源電壓為12V；
（3）滑動變阻器的最大阻值為16Ω．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的電流、電壓特點和歐姆定律的計算；能根據燈泡正常發(fā)光，利用電功率公式確定電路中的電流和燈泡兩端的電壓是解決本題的關鍵．