Question

6．如图所示，电源电压为6V且保持不变；灯L₁上标有“8V 8W”字样，滑动变阻器的最大阻值为20Ω．

（1）当滑片P移到b端，开关S₁闭合，S₂断开时A示数为0.2A，求电压表的示数和L₂的电阻．
（2）当滑片P移到a端，开关S₁、S₂均闭合时，求灯L₁消耗的实际功率和电流表的示数．

Answer 1

分析 （1）当滑片P移到b端，开关S₁闭合，S₂断开时，L₂与变阻器串联，根据U=IR计算电压表的示数，计算出L₂两端的电压，由R=$\frac{U}{I}$计算出L₂的电阻值；
（2）当滑片P移到a端，开关S₁、S₂均闭合时，两灯泡并联，求出L₁的电阻，由欧姆定律计算出L₁和L₂的实际电流值，根据P=UI计算出L₁的实际功率．

解答 解：（1）当滑片P移到b端，变阻器的阻值最大，为20Ω；
开关S₁闭合，S₂断开时，L₂与变阻器串联，电压表测量变阻器两端的电压，电压表的示数：U_滑=IR=0.2A×20Ω=4V；
L₂两端的电压：U₂=U-U_滑=6V-4V=2V；
由I=$\frac{U}{R}$得，L₂的阻值：R₂=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{2V}{0.2A}$=10Ω；
（2）当滑片P移到a端，变阻器的阻值为零；
开关S₁、S₂均闭合时，两灯泡并联，电流表测量通过L₂的电流，则电压均等于6V；
灯泡L₁的电阻：R₁=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（8V）^{2}}{8W}$=8Ω；
则L₁的实际功率：P_实=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{（6V）^{2}}{8Ω}$=4.5W；
电流表的示数：I₂′=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{6V}{10Ω}$=0.6A．
答：（1）电压表的示数为4V；L₂的电阻为10Ω．
（2）灯L₁消耗的实际功率为4.5W；电流表的示数为0.6A．

点评 本题是有关动态电路的问题，主要考查了欧姆定律的应用及电功率的计算，关键能够正确分析电路，熟练掌握串并联电路的电流、电压关系．