Question

如圖所示電路，電源電壓不變，燈泡L標有“6V3W”字樣．當S閉合，S₁、S₂斷開，滑片P從b端滑到中點時，電流表的示數變化了0.1A，此時電壓表的示數為6V；保持滑片P的位置不變，閉合S₁、S₂，電流表的示數又變化了2A．則電源電壓和定值電阻R₀的阻值分別為（　　）

A．8V 16Ω

B．8V 4Ω

C．10V 16Ω

D．10V 8Ω

Answer 1

由功率公式可得：
燈泡電阻R_L=

U2

P

=

(6V)2

3W

=12Ω；
燈泡的額定電流I_L=

P

U

=

3W

6V

=0.5A；
當S閉合，S₁、S₂斷開時，燈泡及滑動變阻器串聯，且當滑片移到中點時燈泡正常發光，故此時電路中電流為0.5A．
則由歐姆定律可得：
U=I_L（R_L+

R

2

）----（1）；
由題意知滑片在b點時，電路中電流為I=I_L-0.1A=0.5A-0.1A=0.4A；
由歐姆定律可得：U=I（R_L+R）-----（2）；
由（1）（2）兩式可得：0.5A×（12Ω+

R

2

）=0.4A×（12Ω+R）
解得：R=8Ω；
將R代入（1）式，可得：
電源電壓：U=0.5A×（12Ω+4Ω）=8V；
當開關全部閉合時，燈泡L短路，R與R₀并聯，則總電阻減小，總電流增大，即電流：I₂=I_L+2A=0.5A+2A=2.5A；
流過滑動變阻器的電流I_R=

U

R 2

=

8V

4Ω

=2A；
則流過R₀的電流I₀=I₂-I_R=2.5A-2A=0.5A；
則R₀的阻值R₀=

U

I0

=

8V

0.5A

=16Ω．
故選A．