Question

一只標(biāo)有“2.5V  0.5A”的小燈泡和一只規(guī)格為“10Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接在電壓為3伏的電源上，如圖所示．
求（1）正常發(fā)光時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值；
（2）滑片滑動(dòng)時(shí)，燈泡功率的變化范圍；
（3）若小燈泡的實(shí)際功率為0.8W，求滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻．

Answer 1

分析：（1）正常發(fā)光時(shí)燈泡的電壓為2.5V，電流為0.5A，則由串聯(lián)電路中的規(guī)律可由歐姆定律求得滑動(dòng)變阻器的阻值．
（2）滑片滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值為0～10Ω，則可分別求得電阻為0和10Ω時(shí)的燈泡的功率，即為燈泡功率的變化范圍．
（3）由小燈泡的實(shí)際功率可求得電流，由歐姆定律可求得接入電路中的電阻．

解答：解：（1）滑動(dòng)變阻器上的電壓為：U₁=U-U₀=3V-2.5V=0.5V；
由歐姆定律得：R₁=

U1

I0

=

0.5V

0.5A

=1Ω．
（2）由歐姆定律得：R=

U0

I0

=

2.5V

0.5A

=5Ω，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，燈泡的功率最大；
故燈泡的最大功率P₁=UI=2.5V×0.5A=1.25W；
當(dāng)滑動(dòng)變阻器全部接入時(shí)，R_總=R+R₂=5Ω+10Ω=15Ω．
I₁=

U

R總

=

3V

15Ω

=0.2A，
則燈消耗的功率P₂=I₁²R=（0.2A）²×5Ω=0.2W．
則功率的范圍為：0.2W～1.25W．
（3）由P=I²R得：I₂=

P實(shí) R

=

0.8W 5Ω

=0.4A，
則接入電路的電阻為：R_總'=

U

I2

=

3V

0.4A

=7.5Ω
則滑動(dòng)變阻器的接入電阻為：R_總'-R=7.5Ω-5Ω=2.5Ω
答：（1）正常工作時(shí)接入電阻為1Ω．（2）燈泡功率變化的范圍為：0.2W～1.25W．（3）滑動(dòng)變阻器的接入電阻為2.5Ω

點(diǎn)評(píng)：本題考查滑動(dòng)變阻器對(duì)電路的影響，要學(xué)會(huì)分析計(jì)算其電阻對(duì)功率的影響．