Question

如圖所示，電源電壓恒定，R的最大阻值為20歐．當(dāng)P移至a端，S閉合時，燈L正常發(fā)光，電流表示數(shù)為1.5安；當(dāng)P移至b端，S斷開時，電壓表的示數(shù)為4.8伏．（R_L∠R）
求（1）燈L的電阻；
（2）電源電壓；
（3）P移至b端，S斷開時，燈L的實際功率．

Answer 1

解：設(shè)電源的電壓為U，燈泡的電阻為R_L，
當(dāng)P移至a端，S閉合時，R=20Ω與R_L并聯(lián)，
則：+=1.5A-----------①
當(dāng)P移至b端，S斷開時，R=20Ω與R_L串聯(lián)，
則：×20Ω=4.8V----②
由①②兩式可得：R_L²-85R_L+400=0，
解得：R_L=5Ω，或R_L=80Ω，
∵R_L＜R=20Ω，
∴R_L=5Ω，
把R_L代入①式可得：U=6V；
P移至b端，S斷開時，電路中的電流：
I===0.24A，
燈泡的實際功率為P_L′=I²R_L=（0.24A）²×5Ω=0.288W．
答：（1）燈L的電阻為5Ω；
（2）電源電壓為6V；
（3）P移至b端，S斷開時，燈L的實際功率0.288W．
分析：先設(shè)出電源的電壓和燈泡的電阻，當(dāng)P移至a端，S閉合時，R=20Ω與R_L并聯(lián)，根據(jù)歐姆定律和并聯(lián)電路的特點表示出干路電流表的示數(shù)；當(dāng)P移至b端，S斷開時，R=20Ω與R_L串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻分壓特點表示出滑動變阻器兩端的電壓，聯(lián)立方程得出電源的電壓和燈泡的電阻；再根據(jù)電阻的串聯(lián)特點和歐姆定律求出P移至b端S斷開時電路中的電流，根據(jù)P=I²R求出此時燈L的實際功率．
點評：本題考查了串聯(lián)電路的特點和并聯(lián)電路的特點，以及歐姆定律、電功率的計算；關(guān)鍵是滑動變阻器處于不同位置及開關(guān)的通斷時電路串并聯(lián)的辨別．