Question

【題目】如圖所示，燈泡L標有“6V 6W”字樣（燈泡電阻不受溫度影響），滑動變阻器的最大阻值為12Ω，電源電壓為6V保持不變．

（1）求小燈泡的電阻；
（2）當S1、S2閉合，滑片P位于a處時，燈泡L正常發光，這時電流表的示數為多少？
（3）當S1閉合S2斷開，滑動變阻器R接入電路的電阻為R1時，電路消耗的總功率為P1；當S1閉合S2斷開，滑動變阻器R接入電路的電阻為R2時，電路消耗的總功率為P2 ， 已知R1：R2=1：4，P1：P2=2：1，求R1的阻值以及滑動變阻器的阻值為R2時滑動變阻器消耗的電功率．（結果保留兩位小數）

Answer 1

【答案】
（1）解：由P= 可得，小燈泡的電阻：

RL= = =6Ω

（2）解：當S1、S2閉合，滑片P位于a處時，燈泡L與滑動變阻器的最大阻值并聯，電流表測干路電流，所以 = ，

電路中的總電阻：R總= = =4Ω，

電流表的示數I：I= = =1.5A

（3）解：當S1閉合、S2斷開時，燈泡與滑動變阻器串聯，滑動變阻器R接入電路的電阻為R1時，總電阻：R串=RL+R1；

當S1閉合、S2斷開時，燈泡與滑動變阻器串聯，滑動變阻器R接入電路的電阻為R2時，總電阻：R'串=RL+R2；

由題可知：

R1：R2=1：4，得：R2=4R1

= = = = = = ；

解得：R1=3Ω，

R2=4R1=4×3Ω=12Ω，

滑動變阻器的阻值為R2時電路中的電流：

I'= = = =

滑動變阻器消耗的電功率：

P滑=（I′）2R2= 2×12Ω≈1.33W

【解析】1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據P= 求出小燈泡的電阻；（2）當S1、S2閉合，滑片P位于a處時，燈泡L與滑動變阻器的最大阻值并聯，電流表測干路電流，根據電阻的并聯求出電路中的總電阻，利用歐姆定律求出電流表的示數；（3）當S1閉合、S2斷開時，燈泡與滑動變阻器串聯，根據電阻的串聯及P= 表示出變阻器接入電路中的電阻為R1和R2時的電路中的總功率，利用功率之比得出等式求出R1和R2的阻值，根據電阻的串聯和歐姆定律求出滑動變阻器的阻值為R2時電路中的電流，利用P=I2R求出滑動變阻器消耗的電功率．
【考點精析】本題主要考查了歐姆定律及其應用和電功率的計算公式的相關知識點，需要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才能正確解答此題．