Question

【題目】如圖所示，電源電壓為12V，且保持不變，定值電阻R1為24Ω，小燈泡上標有“6V 3W”字樣．燈絲電阻不隨溫度改變．

（1）求燈泡的額定電流．
（2）求當S、S1、S2都閉合時，R1的電功率．
（3）當只閉合S，斷開S1 ， S2 ， 滑動變阻器滑片P移至中點時，小燈泡恰好正常發光，求滑動變阻器的最大阻值．

Answer 1

【答案】
（1）解：由P=UI可得，通過燈泡的電流：

IL= = =0.5A

（2）解：當開關S1、S2、S3都閉合時，R1與R2并聯，

因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，

電源的電壓U1=U=12V；

∴P1= = =6W

（3）解：當只閉合S，斷開S1，S2時，滑動變阻器與燈泡串聯，

∵燈泡恰好正常發光可知電路中的電流，

∴UL=U額=6V，I=IL=0.5A，

因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，

U2′=U﹣UL=12V﹣6V=6V，

由歐姆定律得：

R2′= = =12Ω；

∴R2=2R2′=2×12Ω=24Ω

【解析】（1）根據燈泡的銘牌利用P=UI求出通過燈泡的額定電流；（2）當開關S1、S2、S3都閉合時，R1與R2并聯，根據P= 求出R1的功率；（3）當只閉合S，斷開S1 ， S2時，滑動變阻器與燈泡串聯，根據串聯電路的電壓特點求出變阻器滑片P移至中點時兩端的電壓，由于燈泡恰好正常發光可知電路中的電流，根據歐姆定律求出滑動變阻器連入電路的阻值分別為R2′，則即可求出滑動變阻器的最大阻值R2 ．
【考點精析】通過靈活運用歐姆定律及其應用和電功率的計算公式，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，則通過的電流就越小．（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即可以解答此題．