Question

一只标有“2.5V　0.5A”的小灯泡和一只规格为“10Ω 1A”的滑动变阻器串联接在电压为3伏的电源上，如图所示．
求（1）正常发光时滑动变阻器接入电路中的阻值；
（2）滑片滑动时，灯泡功率的变化范围；
（3）若小灯泡的实际功率为0.8W，求滑动变阻器接入电路中的电阻．

Answer 1

解：（1）滑动变阻器上的电压为：U₁=U-U₀=3V-2.5V=0.5V；
由欧姆定律得：R₁===1Ω．
（2）由欧姆定律得：R===5Ω，当灯泡正常发光时，灯泡的功率最大；
故灯泡的最大功率P₁=UI=2.5V×0.5A=1.25W；
当滑动变阻器全部接入时，R_总=R+R₂=5Ω+10Ω=15Ω．
I₁===0.2A，
则灯消耗的功率P₂=I₁²R=（0.2A）²×5Ω=0.2W．
则功率的范围为：0.2W～1.25W．
（3）由P=I²R得：I₂===0.4A，
则接入电路的电阻为：R_总'===7.5Ω
则滑动变阻器的接入电阻为：R_总'-R=7.5Ω-5Ω=2.5Ω
答：（1）正常工作时接入电阻为1Ω．（2）灯泡功率变化的范围为：0.2W～1.25W．（3）滑动变阻器的接入电阻为2.5Ω
分析：（1）正常发光时灯泡的电压为2.5V，电流为0.5A，则由串联电路中的规律可由欧姆定律求得滑动变阻器的阻值．
（2）滑片滑动时，滑动变阻器的阻值为0～10Ω，则可分别求得电阻为0和10Ω时的灯泡的功率，即为灯泡功率的变化范围．
（3）由小灯泡的实际功率可求得电流，由欧姆定律可求得接入电路中的电阻．
点评：本题考查滑动变阻器对电路的影响，要学会分析计算其电阻对功率的影响．