Question

如圖所示，變阻器R_ab的電阻為12Ω，當滑片P滑到ab中間位置c時，標有“6V，6W”的L燈恰好正常發(fā)光，已知電池組的內阻為1.0Ω，求：
（1）燈L正常發(fā)光時，電壓表與電流表的示數．
（2）當變阻器滑片P滑到ac中間位置d時，燈L消耗的功率是多少？燈L的亮度怎樣變化？

Answer 1

分析：（1）L燈恰好正常發(fā)光，其電壓為額定電壓，功率為額定功率，由公式R=

U2

P

求出燈泡的電阻，由功率公式P=UI求出通過燈泡的電流，就是電流表的示數．
根據歐姆定律可求出變阻器的電壓，即為電壓表的示數．
（2）根據上題結果，由閉合電路歐姆定律求出電源的電動勢．當變阻器滑片P滑到ac中間位置d時，先運用閉合電路歐姆定律求出通過電流，再求解燈泡L消耗的功率，根據功率的大小，分析亮度的變化．

解答：解：（1）燈泡的電阻為：R_燈=

U2

P

=

62

6

=6（Ω）．
通過燈泡的電流為：I_燈=

P

U

=

6

6

=1（A），則電流表的示數是1A．
又變阻器的電阻為：R_ac=

1

2

Rab=

1

2

×12=6（Ω）
電壓表V示數：U=I_燈R_ac=1×6V=6V
電源的內電壓為：U_內=Ir=1×1.0=1.0（V）
則電源的電動勢為：E=U+I_燈R_ac+U_內=6V+1×6V+1V=13V
（2）當變阻器滑片P滑到ac中間位置d時，R_ad=9Ω
電路中電流為：
I′=

E

R燈+Rad+r

=

13

6+9+1

A=

13

16

A
∴P′_燈=I′²R_燈=(

13

16

)2×6W≈3.96W
∴燈L亮度變暗
答：
（1）燈L正常發(fā)光時，電壓表與電流表的示數分別為6V和1A．
（2）當變阻器滑片P滑到CB中間位置D時，燈L消耗的功率是3.96W，燈L亮度變暗．

點評：解答本題關鍵掌握電路的基本規(guī)律：閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律和功率公式，能準確地確定出變阻器接入電路的電阻，基礎題．