Question

【題目】如圖所示，燈泡L標(biāo)有“6V 6W”字樣（燈泡電阻不受溫度影響），滑動(dòng)變阻器的最大阻值為12Ω，電源電壓為6V保持不變．

（1）求小燈泡的電阻；
（2）當(dāng)S1、S2閉合，滑片P位于a處時(shí)，燈泡L正常發(fā)光，這時(shí)電流表的示數(shù)為多少？
（3）當(dāng)S1閉合S2斷開，滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻為R1時(shí)，電路消耗的總功率為P1；當(dāng)S1閉合S2斷開，滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻為R2時(shí)，電路消耗的總功率為P2 ， 已知R1：R2=1：4，P1：P2=2：1，求R1的阻值以及滑動(dòng)變阻器的阻值為R2時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率．（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

【答案】
（1）解：由P= 可得，小燈泡的電阻：

RL= = =6Ω

（2）解：當(dāng)S1、S2閉合，滑片P位于a處時(shí)，燈泡L與滑動(dòng)變阻器的最大阻值并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，所以 = ，

電路中的總電阻：R總= = =4Ω，

電流表的示數(shù)I：I= = =1.5A

（3）解：當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻為R1時(shí)，總電阻：R串=RL+R1；

當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻為R2時(shí)，總電阻：R'串=RL+R2；

由題可知：

R1：R2=1：4，得：R2=4R1

= = = = = = ；

解得：R1=3Ω，

R2=4R1=4×3Ω=12Ω，

滑動(dòng)變阻器的阻值為R2時(shí)電路中的電流：

I'= = = =

滑動(dòng)變阻器消耗的電功率：

P滑=（I′）2R2= 2×12Ω≈1.33W

【解析】1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P= 求出小燈泡的電阻；（2）當(dāng)S1、S2閉合，滑片P位于a處時(shí)，燈泡L與滑動(dòng)變阻器的最大阻值并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，根據(jù)電阻的并聯(lián)求出電路中的總電阻，利用歐姆定律求出電流表的示數(shù)；（3）當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，根據(jù)電阻的串聯(lián)及P= 表示出變阻器接入電路中的電阻為R1和R2時(shí)的電路中的總功率，利用功率之比得出等式求出R1和R2的阻值，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的阻值為R2時(shí)電路中的電流，利用P=I2R求出滑動(dòng)變阻器消耗的電功率．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了歐姆定律及其應(yīng)用和電功率的計(jì)算公式的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計(jì)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(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能正確解答此題．