Question

12．如圖甲所示的電路中，電源電壓為3V，小燈泡上標有“2.5V，0.25A”字樣．當滑動變阻器的滑片P從右端移到a點時，小燈泡正常發光；再移動滑片到某點b時，電壓表讀數如圖乙所示（電源電壓和小燈泡的電阻保持不變）．請回答：

（1）當滑片P移到b點時，電壓表讀數為2V，小燈泡的電阻為10Ω．b點在a點的右邊（選填“左”或“右”）．
（2）滑片在b處時，求滑動變阻器接入電路的阻值是多少？

Answer 1

分析 （1）電壓表的讀數：首先確定電壓表使用的量程，然后確定每一個大格和每一個小格代表的示數．
燈泡正常工作，由額定電壓和額定電流求電阻．
串聯電路中電阻起分擔電壓的作用，滑動變阻器兩端的電壓增大，能確定電阻的變化，能確定滑片的移動方向．
（2）先求得滑動變阻器兩端的電壓和通過的電流，再求電阻．

解答 解：（1）燈泡的額定電壓是2.5V，電壓表應該選擇0～3V，移動滑片時，沒有拆接電路，電壓表還是連接的0～3V，電壓表的示數是2V；
小燈泡的電阻保持不變，R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω；
串聯電路中電阻起分擔電壓的作用，電壓表的示數變小，燈泡分擔的電壓變小，滑動變阻器分擔的電壓增大，滑動變阻器連入電路的電阻增大，滑片向右移動，b點在a點的右側；
（2）當滑片P滑到b點時，燈泡兩端的電壓是2V，電阻是10Ω，
I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2V}{10Ω}$=0.2A，
串聯電路的電流處處相等，I'=I=0.2A，
U'=U_總-U=3V-2V=1V，
R'=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{1V}{0.2A}$=5Ω．
故答案為：（1）2；10；右；
（2）滑動變阻器接入電路的阻值是5Ω．

點評 （1）根據 I=$\frac{U}{R}$求出的燈泡的電阻，是不變的定值，充分應用本條件．再根據串聯電路的電流和電壓的特點，求出滑動變阻器的電壓和電流．
（2）根據燈泡的額定電壓確定電壓表使用的量程，是電壓表的正確讀數的關鍵．