Question

【题目】灯L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R2的最大电为12Ω，R1=12Ω，当开关S1闭合，S2、S3断开，滑片P滑至滑动变阻器a端时，灯L恰好正常发光．试求：（忽略温度对电阻的影响）

（1）电源电压是多少？灯L正常发光的电阻各是多少？

（2）当S1、S2、S3都闭合且滑动变阻器滑片P滑到R2中点时，电流表的示数和此时电路消耗的总功率各是多少？

（3）当S1闭合，S2、S3断开，滑片滑到b端时，此时灯消耗的功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）电源电压是6V；灯L正常发光时，电阻为12Ω；

（2）当S1、S2、S3都闭合且滑动变阻器滑片P滑到R2中点时，电流表的示数为1.5A，此时电路消耗的总功率为9W．

（3）当S1闭合，S2、S3断开，滑片滑到b端时，此时灯消耗的功率是0.75W．

【解析】试题分析：（1）当开关S1闭合，S2、S3断开，滑片P滑至滑动变阻器a端时，电路为灯泡L的简单电路，根据灯泡正常发光时的电压和额定电压相等得出电源的电压；灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P=UI求出电流，利用欧姆定律求出电阻；

（2）当S1、S2、S3都闭合且滑动变阻器滑片P滑到R2中点时，R1与R2并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律分别求出各支路的电流，利用并联电路的电流求出干路电流，利用P=UI求出电路消耗的总功率；

（3）当S1闭合，S2、S3断开，滑片滑到b端时，L与R2串联，利用欧姆定律求出电流，再利用P=I2R求出此时灯消耗的功率．

解：（1）当开关S1闭合，S2、S3断开，滑片P滑至滑动变阻器a端时，电路为灯泡L的简单电路，

由于L正常发光，

则电源的电压：

U=U额=6V；

L正常发光时，两端的电压UL=6V，功率为3W，

由P=UI，

可得通过的电流I实=I额===0.5A，

根据I=，

可得灯泡的电阻RL===12Ω；

（2）当开关S1、S2、S3都闭合且滑片滑到中点时，电阻R1、R2并联，

因为并联电路中各支路两端的电压相等，

所以两支路的电流分别为：

I1===0.5A，I2===1A，

由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

则电流表的示数：

I=I1+I2=0.5A+1A=1.5A，

此时电路消耗的总功率：

P总=UI=6V×1.5A=9W．

（3）当S1闭合，S2、S3断开，滑片滑到b端时，L与R2串联，

则电路中的电流为：I===0.25A，

此时灯消耗的功率为：P=I2RL=（0.25A）2×12Ω=0.75W．

答：（1）电源电压是6V；灯L正常发光时，电阻为12Ω；

（2）当S1、S2、S3都闭合且滑动变阻器滑片P滑到R2中点时，电流表的示数为1.5A，此时电路消耗的总功率为9W．

（3）当S1闭合，S2、S3断开，滑片滑到b端时，此时灯消耗的功率是0.75W．