Question

【题目】图示电路中，滑动变阻器铭牌上标有“50Ω1A”字样，电压表量程0﹣15V．闭合开关S1、S2 ， 断开开关S3 ， 调节变阻器滑片P至某位置，电压表示数为6.0V，电流表示数为0.50A，灯泡正常发光；再闭合开关S3 ， 电流表示数变为0.75A.

（1）求变阻器接入电路的阻值
（2）求灯泡的额定功率
（3）只闭合开关S1、S2 ， 改变电源电压并移动滑片P，使电路安全工作，求电路10s消耗的最大电能

Answer 1

【答案】
（1）

解：由题，开关S1、S2闭合，断开开关S3，L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流，

根据I=得变阻器接入电路的阻值：R滑===12Ω

答：变阻器接入电路的阻值为12Ω

（2）

解：三个开关都闭合时，L短路，只有滑动变阻器连入电路中，

则：U总=U滑=I′R滑=0.75A×12Ω=9V，

开关S1、S2闭合，断开开关S3时，灯泡恰好正常发光，

UL=U源﹣U=9V﹣6V=3V，

灯泡的额定功率：P=ULI=3V×0.5A=1.5W

答：灯泡的额定功率为1.5W

（3）

解：只闭合开关S1、S2，改变电源电压并移动滑片P，使电路安全工作，

由电压表量程可知滑动变阻器两端电压最大：U滑′=15V，

调节滑片灯泡正常发光，此时电路中电流最大，

所以此时的电源电压：U源′=U滑′+UL=15V+3V=18V，

电路10s消耗的最大电能：W=U源′ILt=18V×0.5A×10s=90J．

答：只闭合开关S1、S2，改变电源电压并移动滑片P，使电路安全工作，电路10s消耗的最大电能为90J

【解析】（1）开关S1、S2闭合，断开开关S3 ， L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流，根据欧姆定律计算变阻器接入电路的阻值；
（2）三个开关都闭合，L短路，只有滑动变阻器连入电路，根据欧姆定律计算电源电压；由开关S1、S2闭合，断开开关S3 ， 灯泡正常发光，从而求得灯泡的额定功率；
（3）根据电压表量程以及灯泡正常发光电压确定最大的电源电压，灯泡正常发光时电流最大，由W=UIt计算电路10s消耗的最大电能．
【考点精析】利用欧姆定律及其应用和电功率的计算公式对题目进行判断即可得到答案，需要熟知欧姆定律的应用： 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．