Question

如圖所示的電路，電源電壓不變，滑動變阻器的最大阻值為20Ω．閉合開關，當滑動變阻器的滑片P滑到a端時，小燈泡完全熄滅，電流表的示數為0.3A；當滑動變阻器的滑片P滑到b端時，小燈泡恰好正常發光，電流表示數為0.8A．
求：（1）電源電壓．
（2）燈泡正常發光1min消耗的電能．
（3）燈泡正常發光時，電路的總電阻．

Answer 1

分析：（1）當滑片滑到a端時，電流直接到達a點，不再經過小燈泡，燈泡L被短路，滑動變阻器全部接入，由歐姆定律可求得電源電壓；
（2）當滑片滑到b端時，燈泡正常發光，燈泡兩端電壓等于電源電壓，由并聯電路的電流規律可求得通過燈泡L的電流，則由電功公式可求得1min內消耗的電能；
（3）已求得電源電壓及干路電流，由歐姆定律可求得總電阻．

解答：解：（1）電源電壓：U=I₁R₁=0.3A×20Ω=6V；
（2）通過燈泡的電流：I_L=I₂-I₁=0.8A-0.3A=0.5A；
燈泡消耗的電能：W=UI_Lt=6V×0.5A×60s=180J；
（3）電路的總電阻：R=

U

I

=

6V

0.8A

=7.5Ω；
答：（1）電源電壓為6V； （2）燈泡消耗的電能為180J； （3）電路的總電阻為7.5Ω．

點評：本題考查歐姆定律、電功的計算，要注意題目中滑動變阻器的接法，需要明白當滑片接a時，L短路；當滑片接b點時，L與滑動變阻器的全部阻值并聯．