Question

【题目】如图所示，灯泡L标有“6V 6W”字样（灯泡电阻不受温度影响），滑动变阻器的最大阻值为12Ω，电源电压为6V保持不变．

（1）求小灯泡的电阻；
（2）当S1、S2闭合，滑片P位于a处时，灯泡L正常发光，这时电流表的示数为多少？
（3）当S1闭合S2断开，滑动变阻器R接入电路的电阻为R1时，电路消耗的总功率为P1；当S1闭合S2断开，滑动变阻器R接入电路的电阻为R2时，电路消耗的总功率为P2 ， 已知R1：R2=1：4，P1：P2=2：1，求R1的阻值以及滑动变阻器的阻值为R2时滑动变阻器消耗的电功率．（结果保留两位小数）

Answer 1

【答案】
（1）解：由P= 可得，小灯泡的电阻：

RL= = =6Ω

（2）解：当S1、S2闭合，滑片P位于a处时，灯泡L与滑动变阻器的最大阻值并联，电流表测干路电流，所以 = ，

电路中的总电阻：R总= = =4Ω，

电流表的示数I：I= = =1.5A

（3）解：当S1闭合、S2断开时，灯泡与滑动变阻器串联，滑动变阻器R接入电路的电阻为R1时，总电阻：R串=RL+R1；

当S1闭合、S2断开时，灯泡与滑动变阻器串联，滑动变阻器R接入电路的电阻为R2时，总电阻：R'串=RL+R2；

由题可知：

R1：R2=1：4，得：R2=4R1

= = = = = = ；

解得：R1=3Ω，

R2=4R1=4×3Ω=12Ω，

滑动变阻器的阻值为R2时电路中的电流：

I'= = = =

滑动变阻器消耗的电功率：

P滑=（I′）2R2= 2×12Ω≈1.33W

【解析】1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P= 求出小灯泡的电阻；（2）当S1、S2闭合，滑片P位于a处时，灯泡L与滑动变阻器的最大阻值并联，电流表测干路电流，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用欧姆定律求出电流表的示数；（3）当S1闭合、S2断开时，灯泡与滑动变阻器串联，根据电阻的串联及P= 表示出变阻器接入电路中的电阻为R1和R2时的电路中的总功率，利用功率之比得出等式求出R1和R2的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出滑动变阻器的阻值为R2时电路中的电流，利用P=I2R求出滑动变阻器消耗的电功率．
【考点精析】本题主要考查了欧姆定律及其应用和电功率的计算公式的相关知识点，需要掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R才能正确解答此题．