Question

【題目】如圖所示，電源電壓保持4.5V不變，滑動變阻器的最大阻值20Ω，小燈泡L標有“2.5V 1.25W”的字樣．求：
（1）燈泡正常發(fā)光時的電阻值；
（2）閉合開關后，要使小燈泡正常發(fā)光，滑動變阻器接入電路的阻值應為多大；
（3）若小燈泡的電阻不變，小燈泡的最小功率為多大．

Answer 1

【答案】
（1）解：由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓．由P=UI= 可得，燈泡正常發(fā)光時的電阻：

RL= = =5Ω；

答：燈泡正常發(fā)光時的電阻值為5Ω；

（2）解：因串聯(lián)電路中各處的電流相等，

所以，燈泡正常發(fā)光時電路中的電流：

I= = =0.5A，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，滑動變阻器兩端的電壓：

U滑=U﹣UL=4.5V﹣2.5V=2V，

則滑動變阻器接入電路中的電阻：

R滑= = =4Ω；

答：閉合開關后，要使小燈泡正常發(fā)光，滑動變阻器接入電路的阻值應為4Ω；

（3）解：若小燈泡的電阻不變，當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，小燈泡的功率最小，

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，電路中的最小電流：

I′= = =0.18A，

小燈泡的最小功率：

PL小=（I′）2RL=（0.18A）2×5Ω=0.162W．

答：若小燈泡的電阻不變，小燈泡的最小功率為0.162W．

【解析】由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓．（1）燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據(jù)P=UI= 求出燈泡正常發(fā)光時的電阻；（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的阻值；（3）若小燈泡的電阻不變，當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路中的電流最小，小燈泡的功率最小，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)P=I2R求出小燈泡的最小功率．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解歐姆定律及其應用的相關知識，掌握歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR），以及對電功率的計算公式的理解，了解計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．