Question

【題目】如圖所示電路，電源電壓保持不變，燈上標有“6V 3W”字樣，當開關S1閉合、S2斷開、滑動變阻器滑片P移到a端時，電壓表的示數為2.4V，電流表示數為0.3A（燈泡燈絲電阻不隨溫度的變化而改變）． 求：

（1）滑動變阻器的最大阻值．
（2）此時燈泡的實際功率．
（3）電源電壓．
（4）當開關S1和S2都閉合、滑動變阻器的滑片P移到b端時，電路消耗的總功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：當開關S1閉合、S2斷開、滑動變阻器滑片P移到a端時，滑動變阻器R的最大阻值和燈泡串聯，電壓表測變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流，

由I= 可得，滑動變阻器的最大阻值：

R= = =8Ω；

答：滑動變阻器的最大阻值為8Ω；

（2）解：由P= 可得，燈泡的電阻：

RL= = =12Ω，

當開關S1閉合、S2斷開、滑動變阻器滑片P移到a端時，燈泡的實際功率：

PL′=I2RL=（0.3A）2×12Ω=1.08W；

答：此時燈泡的實際功率為1.08W；

（3）解：當開關S1閉合、S2斷開、滑動變阻器滑片P移到a端時，

因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，電源電壓：

U=I（RL+R）=0.3A×（12Ω+8Ω）=6V；

答：電源電壓為6V；

（4）解：當開關S1和S2都閉合、滑動變阻器的滑片P移到b端時，燈泡與滑動變阻器的最大阻值并聯，

因并聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，電路中的總電阻：

R總= = =4.8Ω，

電路消耗的總功率：

P= = =7.5W．

答：當開關S1和S2都閉合、滑動變阻器的滑片P移到b端時，電路消耗的總功率為7.5W．

【解析】（1）當開關S1閉合、S2斷開、滑動變阻器滑片P移到a端時，滑動變阻器R的最大阻值和燈泡串聯，電壓表測變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流，根據歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值；（2）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據P= 求出燈泡的電阻，當開關S1閉合、S2斷開、滑動變阻器滑片P移到a端時，根據P=I2R求出此時燈泡的實際功率；（3）當開關S1閉合、S2斷開、滑動變阻器滑片P移到a端時，根據電阻的串聯和歐姆定律求出電源的電壓；（4）當開關S1和S2都閉合、滑動變阻器的滑片P移到b端時，燈泡與滑動變阻器的最大阻值并聯，根據電阻的并聯求出電路中的總電阻，利用P= 求出電路消耗的總功率．
【考點精析】本題主要考查了歐姆定律及其應用和電功率的計算公式的相關知識點，需要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）；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才能正確解答此題．