Question

在如圖所示電路中，電源電壓為3V且保持不變，開關S閉合后，調節滑動變阻器滑片P的位置，使燈泡L恰好正常發光，此時電流表A的示數為0.5A，電壓表V的示數為2V，求：
（1）燈泡的額定功率；
（2）當滑動變阻器的阻值為8Ω時，電路消耗的總功率是多少瓦？

Answer 1

分析：由電路圖可知，開關S閉合后，滑動變阻器與燈泡串聯，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流；
（1）根據串聯電路的電流特點可知通過燈泡的電流，根據P=UI求出燈泡的額定功率；
（2）根據歐姆定律求出燈泡的電阻，再根據電阻的串聯和歐姆定律求出當滑動變阻器的阻值為8Ω時，電路中的電流，最后根據P=UI求出電路消耗的總功率．

解答：解：由電路圖可知，開關S閉合后，滑動變阻器與燈泡串聯，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流；
（1）燈泡正常發光時，燈泡兩端的電壓U_L=2V，通過燈泡的電流I_L=0.5A，則
燈泡的額定功率P_L=U_LI_L=2V×0.5A=1W；
（2）根據歐姆定律可得：
燈泡的電阻R_L=

UL

IL

=

2V

0.5A

=4Ω，
當滑動變阻器的阻值為8Ω時，電路中的電流：
I=

U

RL+R滑

=

3V

4Ω+8Ω

=0.25A，
電路消耗的總功率P=UI=3V×0.25A=0.75W．
答：（1）燈泡的額定功率為1W；
（2）當滑動變阻器的阻值為8Ω時，電路消耗的總功率是0.75W．

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