Question

（2007?遵义）如图所示的电路中，灯L上标有“12V，6W”字样，当开关s闭合时，滑片P滑到最右端，电流表的示数为1.25A，灯L正常发光．求：
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）当开关s断开，滑片P滑到最左端时，电压表的示数和灯L消耗的实际功率．（灯L电阻保持不变）

Answer 1

分析：（1）当开关S闭合时，滑片P滑到最右端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联，电流表测干路电流；根据额定电压下灯泡正常发光可知电源的电压，由灯泡铭牌可求灯泡正常发光时的电流和电阻，根据并联电路的电流特点可知通过滑动变阻器的电流，再根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值．
（2）当开关S断开，滑片P滑到最左端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的示数，利用P=I²R求出灯L消耗的实际功率．

解答：解：（1）当开关S闭合时，滑片P滑到最右端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联，电流表测干路电流；
∵灯泡正常发光，
∴电源的电压U=U_L=12V，
通过灯泡的电流：
I_L=

PL

UL

=

6W

12V

=0.5A，
灯泡的电阻：
R_L=

UL

IL

=

12V

0.5A

=24Ω，
通过滑动变阻器的电流：
I_滑=I-I_L=1.25A-0.5A=0.75A，
滑动变阻器的最大阻值：
R_滑=

U

I滑

=

12V

0.75A

=16Ω；
（2）当开关S断开，滑片P滑到最左端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；
电路中的电流：
I′=

U

RL+R滑

=

12V

24Ω+16Ω

=0.3A，
电压表的示数：
U_滑=I′R_滑=0.3A×16Ω=4.8V，
灯泡的实际功率：
P_L实=（I′）²R_L=（0.3A）²×24Ω=2.16W．
答：（1）滑动变阻器的最大阻值为16Ω；
（2）当开关s断开，滑片P滑到最左端时，电压表的示数为4.8V，灯L消耗的实际功率为2.16W．

点评：本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活运用，滑片位于不同位置时电路串并联的辨别和知道灯泡正常发光时的电压与额定电压相等是关键．