Question

（2004?茂名）如圖所示，電源電壓為6V，閉合開關(guān)S₁，斷開S₂，當(dāng)滑片P由a移到b時(shí)，電流表的示數(shù)由0.25A變到0.5A，燈泡L的亮度也由暗變到正常發(fā)光．求：
（1）燈泡L的額定功率和滑動(dòng)變阻器的最大電阻．
（2）當(dāng)滑片移到b端，且開關(guān)S₂閉合時(shí)，10s內(nèi)電流在R₂做功18J，求此時(shí)電流表的讀數(shù)．

Answer 1

分析：（1）閉合開關(guān)S₁，斷開S₂，當(dāng)滑片位于b端時(shí)，電路為燈泡的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)燈泡正常發(fā)光，電路中的電流最大，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率，根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻；當(dāng)滑片位于a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器的最大阻值和燈泡串聯(lián)，此時(shí)電路中的電流最小，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值；
（2）當(dāng)滑片移到b端，且開關(guān)S₂閉合時(shí)，燈泡與R₂并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和W=UIt求出通過(guò)R₂的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出干路電流表的示數(shù)．

解答：解：（1）閉合開關(guān)S₁，斷開S₂，當(dāng)滑片位于b端時(shí)，電路為燈泡的簡(jiǎn)單電路，電路中的電流最大，
∵燈泡正常發(fā)光，
∴燈泡的額定功率：
P_L=UI_L=6V×0.5A=3W，
根據(jù)歐姆定律可得，燈泡的電阻：
R_L=

U

IL

=

6V

0.5A

=12Ω，
當(dāng)滑片位于a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器的最大阻值和燈泡串聯(lián)，此時(shí)電路中的電流最小，
電路中的總電阻：
R=

U

Imin

=

6V

0.25A

=24Ω，
∵并聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴滑動(dòng)變阻器的最大阻值：
R_滑=R-R_L=24Ω-12Ω=12Ω；
（2）當(dāng)滑片移到b端，且開關(guān)S₂閉合時(shí)，燈泡與R₂并聯(lián)，
∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
∴根據(jù)W=UIt可得，通過(guò)R₂的電流：
I₂=

W

Ut

=

18J

6V×10s

=0.3A，
∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
∴干路電流表的示數(shù)：
I=I_L+I₂=0.5A+0.3A=0.8A．
答：（1）燈泡L的額定功率為3W，滑動(dòng)變阻器的最大電阻為12Ω；
（2）當(dāng)滑片移到b端，且開關(guān)S₂閉合時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.8A．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率公式、電功公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是滑片位于不同位置時(shí)和開關(guān)閉合、斷開時(shí)電路連接方式的辨別以及知道燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓與額定電壓相等．