Question

【題目】如圖所示電路，電源電壓不變，小燈泡標有“6V 3W“字樣，閉合開關后，當滑片P移至某一位置時，小燈泡恰好正常發光，此時滑動變阻器消耗的功率為P1；當滑片P移至某一端點時，電流表示數為0.3A，電壓表示數變化了3V，此時滑動變阻器消耗的功率為P2，且P1：P2=5：6．則滑動變阻器的最大阻值為_____Ω滑動變阻器消耗的功率由P1變為P2的過程中，小燈泡消耗的功率變化了_____W

Answer 1

【答案】20 2.1

【解析】

由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流。設電源電壓為U，
當滑片P移至某位置時，小燈泡恰好正常發光，且串聯電路中電流處處相等，
由P=UI可得，此時電路中的電流為：

I=IL===0.5A，

滑動變阻器消耗的功率為：

P1=(UUL)I=(U6V)0.5A……①

當滑片P移至某一端點時，電流表示數為0.3A，電流表示數減小，說明變阻器接入的電阻變大，此時滑片在最大阻值處；
變阻器接入的電阻變大，由串聯分壓規律可知，變阻器分得的電壓變大，所以，電壓表示數變化了3V即增大了3V，此時滑動變阻器兩端的電壓為：

U滑=U6V3V=U3V，

此時滑動變阻器消耗的功率為：

P2= U滑=(U3V)0.3A……②

已知P1:P2=5:6……③

聯立①②③解得，電源電壓

U=9V；
則滑動變阻器的最大阻值為：

R滑大====20；

由題意可知，小燈泡恰好正常發光，此時滑動變阻器消耗的功率為P1，則此時燈泡消耗的功率PL=P額=3W，

滑動變阻器消耗的功率由P1變為P2的過程中，電壓表示數變化了3V即增大了3V，由串聯電路的電壓規律可得，燈泡兩端的電壓減小了3V，則此時燈泡兩端的電壓:

=6V3V=3V，
此時燈泡消耗的電功率：

==3V0.3A=0.9W，
則燈泡消耗的功率變化了：

P=PL=3W0.9W=2.1W。