Question

1．如图所示，小灯泡标有“6V 3W”字样，滑动变阻器最大阻值为24Ω，当开关S、S₁闭合，滑动变阻器的滑片移至b端，此时灯泡正常发光．（灯泡电阻不随温度变化）求：
（1）电源电压U．
（2）当开关S闭合、S₁断开时，滑动变阻器的滑片移动到中点时，灯泡的实际功率．

Answer 1

分析 （1）当开关S、S₁闭合，滑动变阻器的滑片移至b端，R₁与L并联，灯泡正常发光，由并联电路电压特点可得电源电压；
（2）当开关S闭合、S₁断开，灯泡与滑动变阻器串联，先计算灯泡电阻，再根据串联电路特点和欧姆定律计算滑片移动到中点时，灯泡的实际功率

解答 解：（1）由图可知，当开关S、S₁闭合，滑动变阻器的滑片移至b端，R₁与L并联，电流表测干路电流，
灯泡正常发光，由并联电路电压特点知：电源电压：U=U₁=U_额=6V；
（2）灯泡电阻：
R_L=$\frac{{U}_{额}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω，
由图可知，当开关S闭合、S₁断开，灯泡与滑动变阻器串联，滑片移动到中点时电路中电流：
I=$\frac{U}{{R}_{L}+\frac{1}{2}{R}_{滑}}$=$\frac{6V}{12Ω+\frac{1}{2}×24Ω}$=0.25A，
灯泡的实际功率：P_L=I²R_L=（0.25A）²×12Ω=0.75W．
答：（1）电源电压为6V．
（2）当开关S闭合、S₁断开时，滑动变阻器的滑片移动到中点时，灯泡的实际功率为0.75W．

点评 本题考查了串联和并联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用，解题的关键在于正确识别开关在不同状态下电路的结构．