Question

【题目】在如图所示电路中，电源电压保持不变，灯L标有“4V 1.6W'字样．闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器的c点时，Rab=4Rac ， 灯L正常发光，20s内电流对滑动变阻器做功为16J，若灯L的电阻保持不变，则滑动变阻器R的最大阻值为Ω； 滑片P 在b端时电压表的示数为U1；将滑片置于变阻器的某一位置d时（图中未画出），电压表示数为U2 ， 且U1：U2=8：5，则P置于d时灯L实际消耗的电功率是 ．

Answer 1

【答案】20；1.225W
【解析】解：当滑片P置于变阻器的C点时，灯L正常发光，此时电流为I= = =0.4A， 根据W=UIt=I2Rt可得，滑动变阻器接入电路中的电阻：
Rac= = =5Ω，
则滑动变阻器R的最大阻值：Rab=4Rac=4×5Ω=20Ω；
滑动变阻器两端的电压：Uac=IRac=IRac=0.4A×5Ω=2V，
串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以电源电压：U=UL额+Uac=4V+2V=6V，
串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，
灯泡的电阻RL= = =10Ω，
所以当滑片P在b端时，电路中的电流：
I1= = =0.2A，
滑动变阻器两端的电压：
U1=I1Rab=0.2A×20Ω=4V，
已知U1：U2=8：5，
则将滑片置于变阻器的某一位置D时，电压表示数为U2= = =2.5V，
此时灯泡两端的电压：
UL=U﹣U2=6V﹣2.5V=3.5V，
灯泡的实际功率：
PL= = =1.225W．
所以答案是：20；1.225W．
【考点精析】关于本题考查的欧姆定律及其应用和电功率的计算公式，需要了解欧姆定律的应用： 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才能得出正确答案．