Question

15．如圖甲所示的電路中，電源電壓不變，電燈L正常發(fā)光時(shí)電流為0.5A，其電流隨電壓變化曲線如圖乙所示．當(dāng)開關(guān)閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到a端時(shí)，電燈L正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)為1.5A．問：
（1）電燈L正常發(fā)光時(shí)電阻是多少？
（2）滑動(dòng)變阻器的總電阻是多少？
（3）當(dāng)開關(guān)S斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到某位置時(shí)電流表示數(shù)為0.3A，電路的總功率是多少？

Answer 1

分析 （1）當(dāng)開關(guān)閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到a端時(shí)，電燈L與滑動(dòng)變阻器的最大阻值并聯(lián)，電流表測干路電流，知道電燈正常發(fā)光時(shí)的電流，根據(jù)圖象讀出其兩端的電壓即為電源的電壓，根據(jù)歐姆定律求出電燈L正常發(fā)光時(shí)電阻；
（2）當(dāng)開關(guān)閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到a端時(shí)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過滑動(dòng)變阻器的電流，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的總電阻；
（3）當(dāng)開關(guān)S斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到某位置時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測電路中的電流，根據(jù)P=UI求出電路的總功率．

解答 解：（1）當(dāng)開關(guān)閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到a端時(shí)，電燈L與滑動(dòng)變阻器的最大阻值并聯(lián)，電流表測干路電流，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且電燈正常發(fā)光（其正常發(fā)光時(shí)電流為0.5A），
所以，由圖象可知，燈泡兩端的電壓為6V，即電源電壓U=6V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，電燈L正常發(fā)光時(shí)電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
（2）當(dāng)開關(guān)閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到a端時(shí)，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，通過滑動(dòng)變阻器的電流：
I_滑=I-I_L=1.5A-0.5A=1A，
則滑動(dòng)變阻器的總電阻：
R_滑=$\frac{U}{{I}_{滑}}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω；
（3）當(dāng)開關(guān)S斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到某位置時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測電路中的電流，
則電路的總功率：
P=UI′=6V×0.3A=1.8W．
答：（1）電燈L正常發(fā)光時(shí)電阻是12Ω；
（2）滑動(dòng)變阻器的總電阻是6Ω；
（3）當(dāng)開關(guān)S斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到某位置時(shí)電流表示數(shù)為0.3A，電路的總功率是1.8W．

點(diǎn)評 本題考查了串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，分清電路的連接方式是解題的關(guān)鍵．