Question

【題目】如圖所示的電路，電源電壓恒定，滑動變阻器R0規格為“50Ω 1A”燈泡L標有“3V 0.3A” 的字樣且阻值不變。求：

(1)燈泡L的阻值；

(2)將滑片P移至R0的中點，閉合S1，斷開S2、S3，電壓表示數為2.5V，電源電壓是多少；

(3)閉合S2、S3，斷開S1，調節R0的滑片P直至電流表示數為0.3A，此時電路消耗的總功率是多少。

Answer 1

【答案】(1)10Ω ； (2)6V； (3)2.7W

【解析】

(1)燈泡的阻值

RL==10Ω

(2)滑片P移至R0的中點，閉合S1，斷開S2、S3時，燈泡與R0串聯，電壓表測量R0的電壓，且電壓表的示數為2.5V，由串聯分壓可知R0兩端的電壓為5V，此時電路中的電流

I==0.1A

電源電壓

U=IR=I(RL+R0)=0.1A×(10Ω+50Ω)=6V

(3)閉合S2、S3，斷開S1時，R0的上半部分電阻與燈泡串聯后，再與R0的下半部分電阻并聯，電流表測量燈泡所在支路的電流；燈泡所在支路的總電阻

R′==20Ω

故R0上半部分的阻值

R0上=20Ω-10Ω=10Ω

R0下半部分的阻值

R0下=50Ω-10Ω=40Ω

通過R0下半部分的電流

I″==0.15A

電路消耗的總功率

P=UI總=6V×(0.3A+0.15A)=2.7W

答：(1)燈泡L的阻值為10Ω；

(2)將滑片P移至R0的中點，閉合S1，斷開S2、S3，電壓表示數為2.5V，電源電壓是6V；

(3)閉合S2、S3，斷開S1，調節R0的滑片P直至電流表示數為0.3A，此時電路消耗的總功率是2.7W。