Question

如圖所示電路，當滑片P移在a時，燈泡正常發光，電流表示數為0.5A；當滑片P移在b時，電流表示數為0.3A．電阻R₁的最大阻值為20Ω；求：
（1）燈泡L的電阻值；
（2）燈泡L的額定功率；
（3）燈泡正常發光時電阻R₁1min產生的熱量．

Answer 1

分析：（1）由電路圖可知，電流表串聯在電路中，測電路總電流；當滑片在a端時，燈泡與電阻并聯，滑片在b端時，燈泡被短路，只有變阻器接入電路，由串聯電路特點及歐姆定律可以求出燈泡阻值．
（2）已知電源電壓與燈泡電阻，由電功率公式可以求出燈泡額定功率．
（3）求出燈泡正常發光時的電流，由并聯電路特點求出通過滑動變阻器的電流，由焦耳定律可以求出電阻產生的熱量．

解答：解：（1）設電源電壓為U，滑片在b端時，
燈泡被短路，只有電阻接入電路，
∵I=

U

R

，
∴電源電壓U=I′R₁=0.3A×20Ω=6V，
滑片P移在b時，燈泡與滑動變阻器并聯，
通過滑動變阻器的電流I₁=I′=0.3A，
通過燈泡的電流I_L=I-I₁=0.5A-0.3A=0.2A，
∵I=

U

R

，
∴R_L=

U

IL

=

6V

0.2A

=30Ω；
（2）燈泡額定功率P=

U2

RL

=

(6V)2

30Ω

=1.2W；
（3）燈泡正常發光時電阻R₁在t=1min=60s內產生的熱量：
Q=W=UI₁t=6V×0.3A×60s=108J；
答：（1）燈泡L的電阻值是30Ω；
（2）燈泡L的額定功率是1.2W；
（3）燈泡正常發光時電阻R₁1min產生的熱量為108J．

點評：本題考查了求燈泡電阻阻值、燈泡額定功率、電阻產生的熱量等問題，分析清楚電路結構是正確解題的前提與關鍵，應用并聯電路特點、歐姆定律、電功率公式及電功公式即可正確解題．