Question

在如圖所示的電路中，滑動變阻器的最大電阻是60歐，開關S閉合后，滑動變阻器的滑片P滑到中點位置時，標有“0.4W”字樣的燈泡E恰好正常發光，電壓表的讀數為3伏，燈泡E的額定電壓是多少伏？當滑動變阻器的滑片P滑到下端B時，此時燈泡的實際功率是多少瓦？

Answer 1

解：當滑片P處于中點位置時，滑動變阻器接入電路的電阻為R_中=30Ω，兩端的電壓U_P=3V，
則通過滑動變阻器的電流為I_中===0.1A；
∵串聯電路的電流處處相等，
∴I=I_中=I_E=0.1A，
燈泡E的額定電壓為U_額===4V，
燈泡E的電阻為R_E===40Ω，
電源電壓U=U_額+U_P=4V+3V=7V；
當滑片P滑到下端B時，滑動變阻器接入電路的阻值為R_B=60Ω，
電路中的電流為I′===0.07A，
燈泡的實際功率為P_實=（I′）²?R_E=（0.07A）²×40Ω=0.196W．
答：燈泡E的額定電壓是4V；當滑動變阻器的滑片P滑到下端B時燈泡的實際功率是0.196W．
分析：當滑片P處于中點位置時，根據歐姆定律求出串聯電路的電流，利用U=求出燈泡E的額定電壓，由R=求出燈泡的電阻，根據串聯電路電壓特點求出電源的電壓；當滑片P滑到下端B時，根據電阻的串聯求出此時電路的總電阻，根據歐姆定律求出電路中的電流，根據P_實=I²R求出此時燈泡的實際功率．
點評：本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的計算，以及電功率公式的靈活運用，關鍵是電路組成的分析．