Question

（2004?南京）在如圖所示的電路中，電源電壓U=14V，且保持不變，燈L上標有“12V 6W”字樣R₁=10Ω，滑動變阻器的最大阻值為20Ω，不考慮燈線電阻隨溫度的變化．
（1）開關S閉合、S₁斷開，移動變阻器滑片P使用權電壓表示數為12V時，變阻器接入電路的電阻是多少？
（2）開關S、S₁都閉合，將變阻器滑片P移至a端時，若燈L仍然發光，電流表的示數是多大？此時燈L是正常發光嗎？

Answer 1

分析：（1）當S閉、S₁斷開，電路中燈L和R₂串聯，知道電壓表的示數（U_L）和電源電壓，可以求U₂，根據串聯電路的分壓關系求滑動變阻器連入的電阻值；
（2）當開關S、S₁都閉合，P在左端時，R₁與燈L并聯，燈兩端的電壓等于電源電壓，超出了燈的額定電壓，不能正常發光，根據并聯電路的特點和歐姆定律求干路電流．

解答：解：（1）開關S閉合、S₁斷開，燈L與R₂串聯，
∵P=UI，
∴電路電流I=

PL

UL

=

6W

12V

=0.5A，
滑動變阻器電壓U₂=U-U_L=14V-12V=2V，
∵I=

U

R

，
∴滑動變阻器阻值R_滑=

U滑

I

=

2V

0.5A

=4Ω．
（2）開關S、S₁都閉合，將變阻器滑片P移至a端，燈L與R₁并聯，
∵P=

U2

R

，
∴燈泡的電阻R_L=

U 2 L

PL

=

(12V)2

6W

=24Ω；
流過燈的電流I_L=

U

RL

=

14V

24Ω

≈0.6A，
流過R₁的電流I₁=

U

R1

=

14V

10Ω

=1.4A，
電流表的示數I=I_L+I₁=0.6A+1.4A=2A；
此時燈泡電壓14V大于燈的額定電壓12V，燈不能正常發光．
答：（1）變阻器接入電路的電阻是4Ω；
（2）電流表的示數是2A，燈L不正常發光．

點評：本題綜合性較強，考查的內容較多：會辨別串、并聯，會用歐姆定律計算，會進行電路動態分析，知道串聯電路的特點、并聯電路的特點．