Question

【题目】如图所示，电源电压保持不变，电阻R1为30Ω，小灯泡L标有“6V 3W”字样．闭合S，断开S1、S2 ， 滑动变阻器滑片P移至最右端时，小灯泡L恰好正常发光；闭合S、S1、S2 ， 滑片P移至最左端时，电路消耗的总功率为4.8W，忽略小灯泡电阻随温度的变化，求：

（1）电源电压及小灯泡L的电阻；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）闭合S，断开S1、S2 ， 移动滑片P，使滑动变阻器的电功率为0.72W时，滑动变阻器连入电路的阻值．

Answer 1

【答案】
（1）解：由图知，闭合S，断开S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最右端时，连入阻值为0，只有小灯泡的基本电路，小灯泡L恰好正常发光，

所以电源电压：U=U额=6V；

由P= 可知，小灯泡的电阻是：

RL= = =12Ω

答：电源的电压为6V，小灯泡L的电阻12Ω；

（2）解：由图知，闭合S、S1、S2，滑片P移至最左端时，R1、R并联，小灯泡发生短路，

已知电路消耗的总功率为4.8W，由P=UI得：

I总= = =0.8A，

由I= 可得，通过R1的电流是：

I1= = =0.2A，

由并联电路电流特点可得，通过滑动变阻器的电流是：

IR=I总﹣I1=0.8A﹣0.2A=0.6A，

所以滑动变阻器的最大电阻是：

R= = =10Ω

答：滑动变阻器的最大阻值10Ω；

（3）解：闭合S，断开S1、S2，移动滑片P，使滑动变阻器的电功率为0.72W时，灯泡与变阻器R串联，

由串联电路特点和欧姆定律可得电路的电流为：

I=

= ，

由P=I2R可得变阻器的功率：

P滑=（ ）2×R滑=0.72W，

解得：R滑=8Ω，R滑=18Ω，

因为滑动变阻器最大值10Ω，故R滑=18Ω舍去．

答：闭合S，断开S1、S2，移动滑片P，滑动变阻器连入阻值为8Ω．

【解析】在闭合不同的开关，组成不同电路时，根据电路，利用欧姆定律和电功率的计算公式进行计算，要合理利用并联电路的电流关系，串联电路的电阻规律等.
【考点精析】本题主要考查了欧姆定律的变形公式和电功率的计算公式的相关知识点，需要掌握公式的理解：①公式中的I、U和R必须是在同一段电路中；②I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量；③计算时单位要统一；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．