Question

如圖，電源電壓為12V，L是“12V 6W”的燈泡，R1為滑動變阻器，R2為定值電阻。

（1）滑動變阻器的滑片在最左端，當三個開關都閉合時的電流表示數比斷開S2、閉合S、S1時變化了1A，求R2的電阻。

（2）改變電流表量程，滑動變阻器的滑片在最右端，閉合S、S2，斷開S1，電流表示數為0.2A，求滑動變阻器的最大電阻。

（3）滑動變阻器的滑片在中點，閉合S、S1，斷開S2，燈泡電阻按不變計算，求燈泡的實際電功率。

 

Answer 1

（1）12Ω （2）48Ω （3）1.5W

【解析】

試題分析：（1）因為滑動變阻器的滑片在最左端時，滑動變阻器接入電路的阻值為零，所以當三個開關都閉合時，燈泡L與電阻R2并聯；斷開S2、閉合S、S1時，電阻R2開路。由此可知，燈泡L與電阻R2并聯時，通過電阻R2的電流為I1=1A,則可得電阻R2=U/I2=12V/1A=12Ω

因為滑動變阻器的滑片在最右端時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，所以閉合S、S2，斷開S1時，R1、R2串聯，R1、R2串聯的總電阻為R=U/I2=12V/0.2A=60Ω，滑動變阻器的最大阻值R1=R-R2=60Ω-12Ω=48Ω。

由P=U2/R可得，RL=U2/P=(12V)2/6W=24Ω，滑動變阻器的滑片在中點，滑動變阻器接入電路的阻值為24Ω，閉合S、S1，斷開S2時，燈泡L與滑動變阻器串聯，電路中的電流為I3=U/(RL+R1/2)=12V/(24Ω+24Ω)=0.25A，燈泡的實際電功率為P=I32RL=(0.25A)2×24Ω=1.5W。

考點：電路分析；歐姆定律；電功率