Question

8．如圖所示，電路中電源電壓是12V，小燈泡是“6V、3W”，滑動變阻器滑片P從M移動到N時，連入電路的變阻器的電阻值從0變為20歐姆：
（1）當滑片P在N端時，電壓表的讀數是4.5V，這時電流表的讀數應是多少？
（2）小燈泡正常發光時，滑動變阻器連入電路中的電阻應是多少？

Answer 1

分析 （1）當滑片P在N端時，燈泡L與滑動變阻器的最大阻值串聯，根據串聯電路的電壓特點求出變阻器兩端的電壓，根據串聯電路的電流特點和歐姆定律求出電流表的示數；
（2）燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等，根據串聯電路的電壓特點求出變阻器兩端的電壓，根據P=UI和串聯電路的電流特點求出電路中的電流，再根據歐姆定律求出滑動變阻器連入電路中的電阻．

解答 解：（1）當滑片P在N端時，燈泡L與滑動變阻器的最大阻值串聯，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，變阻器兩端的電壓：
U_變=U-U_L=12V-4.5V=7.5V，
因串聯電路中各處的電流相等，
所以，電路中電流表的示數：
I=$\frac{{U}_{變}}{{R}_{變}}$=$\frac{7.5V}{20Ω}$=0.375A；
（2）燈泡正常發光時，變阻器兩端的電壓：
U_變′=U-U_L額=12V-6V=6V，
由P=UI可得，電路中的電流：
I′=$\frac{{P}_{L額}}{{U}_{L額}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
則滑動變阻器接入電路中的電阻：
R_變′=$\frac{{U}_{變}′}{I′}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω．
答：1）當滑片P在N端時，電壓表的讀數是4.5V，這時電流表的讀數應是0.375A；
（2）小燈泡正常發光時，滑動變阻器連入電路中的電阻應是12Ω．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的應用，要注意用電器正常發光時的電壓和電壓相等．