Question

（2004?南京）在如图所示的电路中，电源电压U=14V，且保持不变，灯L上标有“12V 6W”字样R₁=10Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，不考虑灯线电阻随温度的变化．
（1）开关S闭合、S₁断开，移动变阻器滑片P使用权电压表示数为12V时，变阻器接入电路的电阻是多少？
（2）开关S、S₁都闭合，将变阻器滑片P移至a端时，若灯L仍然发光，电流表的示数是多大？此时灯L是正常发光吗？

Answer 1

分析：（1）当S闭、S₁断开，电路中灯L和R₂串联，知道电压表的示数（U_L）和电源电压，可以求U₂，根据串联电路的分压关系求滑动变阻器连入的电阻值；
（2）当开关S、S₁都闭合，P在左端时，R₁与灯L并联，灯两端的电压等于电源电压，超出了灯的额定电压，不能正常发光，根据并联电路的特点和欧姆定律求干路电流．

解答：解：（1）开关S闭合、S₁断开，灯L与R₂串联，
∵P=UI，
∴电路电流I=

PL

UL

=

6W

12V

=0.5A，
滑动变阻器电压U₂=U-U_L=14V-12V=2V，
∵I=

U

R

，
∴滑动变阻器阻值R_滑=

U滑

I

=

2V

0.5A

=4Ω．
（2）开关S、S₁都闭合，将变阻器滑片P移至a端，灯L与R₁并联，
∵P=

U2

R

，
∴灯泡的电阻R_L=

U 2 L

PL

=

(12V)2

6W

=24Ω；
流过灯的电流I_L=

U

RL

=

14V

24Ω

≈0.6A，
流过R₁的电流I₁=

U

R1

=

14V

10Ω

=1.4A，
电流表的示数I=I_L+I₁=0.6A+1.4A=2A；
此时灯泡电压14V大于灯的额定电压12V，灯不能正常发光．
答：（1）变阻器接入电路的电阻是4Ω；
（2）电流表的示数是2A，灯L不正常发光．

点评：本题综合性较强，考查的内容较多：会辨别串、并联，会用欧姆定律计算，会进行电路动态分析，知道串联电路的特点、并联电路的特点．