Question

（2007?遵義）如圖所示的電路中，燈L上標有“12V，6W”字樣，當開關s閉合時，滑片P滑到最右端，電流表的示數為1.25A，燈L正常發光．求：
（1）滑動變阻器的最大阻值；
（2）當開關s斷開，滑片P滑到最左端時，電壓表的示數和燈L消耗的實際功率．（燈L電阻保持不變）

Answer 1

分析：（1）當開關S閉合時，滑片P滑到最右端時，燈泡與滑動變阻器的最大阻值并聯，電流表測干路電流；根據額定電壓下燈泡正常發光可知電源的電壓，由燈泡銘牌可求燈泡正常發光時的電流和電阻，根據并聯電路的電流特點可知通過滑動變阻器的電流，再根據歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值．
（2）當開關S斷開，滑片P滑到最左端時，燈泡與滑動變阻器的最大阻值串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓；根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的電流，再根據歐姆定律求出電壓表的示數，利用P=I²R求出燈L消耗的實際功率．

解答：解：（1）當開關S閉合時，滑片P滑到最右端時，燈泡與滑動變阻器的最大阻值并聯，電流表測干路電流；
∵燈泡正常發光，
∴電源的電壓U=U_L=12V，
通過燈泡的電流：
I_L=

PL

UL

=

6W

12V

=0.5A，
燈泡的電阻：
R_L=

UL

IL

=

12V

0.5A

=24Ω，
通過滑動變阻器的電流：
I_滑=I-I_L=1.25A-0.5A=0.75A，
滑動變阻器的最大阻值：
R_滑=

U

I滑

=

12V

0.75A

=16Ω；
（2）當開關S斷開，滑片P滑到最左端時，燈泡與滑動變阻器的最大阻值串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓；
電路中的電流：
I′=

U

RL+R滑

=

12V

24Ω+16Ω

=0.3A，
電壓表的示數：
U_滑=I′R_滑=0.3A×16Ω=4.8V，
燈泡的實際功率：
P_L實=（I′）²R_L=（0.3A）²×24Ω=2.16W．
答：（1）滑動變阻器的最大阻值為16Ω；
（2）當開關s斷開，滑片P滑到最左端時，電壓表的示數為4.8V，燈L消耗的實際功率為2.16W．

點評：本題考查了串聯電路和并聯電路的特點以及歐姆定律、電功率公式的靈活運用，滑片位于不同位置時電路串并聯的辨別和知道燈泡正常發光時的電壓與額定電壓相等是關鍵．