Question

10．在如圖所示電路中，小燈泡上僅看見“2.5V”字樣，滑動變阻器上標有最大阻值40Ω，當閉合S，且將滑片P移至最左端時，小燈泡正常發光，電流表的示數為0.5A（設燈絲電阻不變），求：
（1）電源電壓；
（2）小燈泡的燈絲電阻；
（3）將滑片移至變阻器的中點時，電路消耗的總功率．

Answer 1

分析 （1）將滑片P移至最左端時，電路為L的簡單電路，電流表測電路中的電流，根據額定電壓下燈泡正常發光可知電源的電壓；
（2）將滑片P移至最左端時，燈泡正常發光，根據歐姆定律求出燈泡燈絲的電阻；
（3）根據電阻的串聯和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出將滑片移至變阻器的中點時電路消耗的總功率．

解答 解：（1）將滑片P移至最左端時，電路為L的簡單電路，電流表測電路中的電流，
因額定電壓下燈泡正常發光，
所以，電源的電壓U=U_L=2.5V；
（2）將滑片P移至最左端時，燈泡正常發光，
由I=$\frac{U}{R}$可得，燈泡燈絲的電阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω；
（3）將滑片移至變阻器的中點時，
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路消耗的總功率：
P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{L}+\frac{R}{2}}$=$\frac{（2.5V）^{2}}{5Ω+\frac{40Ω}{2}}$=0.25W．
答：（1）電源電壓為2.5V；
（2）小燈泡的燈絲電阻為5Ω；
（3）將滑片移至變阻器的中點時，電路消耗的總功率為0.25W．

點評 本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用，關鍵是知道燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等．