Question

【题目】如图所示电路，电源电压保持不变，灯上标有“6V 3W”字样，当开关S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片P移到a端时，电压表的示数为2.4V，电流表示数为0.3A（灯泡灯丝电阻不随温度的变化而改变）。
求：

（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）此时灯泡的实际功率；
（3）电源电压；
（4）当开关S1和S2都闭合、滑动变阻器的滑片P移到b端时，电路消耗的总功率．

Answer 1

【答案】
（1）

解：当开关S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片P移到a端时，滑动变阻器R的最大阻值和灯泡串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，

由I= 可得，滑动变阻器的最大阻值：

R= = =8Ω；

答：滑动变阻器的最大阻值为8Ω；

（2）

解：由P= 可得，灯泡的电阻：

RL= = =12Ω，

当开关S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片P移到a端时，灯泡的实际功率：

PL′=I2RL=（0.3A）2×12Ω=1.08W；

答：此时灯泡的实际功率为1.08W；

（3）

解：当开关S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片P移到a端时，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，电源电压：

U=I（RL+R）=0.3A×（12Ω+8Ω）=6V；

答：电源电压为6V；

（4）

解：当开关S1和S2都闭合、滑动变阻器的滑片P移到b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联，

因并联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，电路中的总电阻：

R总= = =4.8Ω，

电路消耗的总功率：

P= = =7.5W。

答：当开关S1和S2都闭合、滑动变阻器的滑片P移到b端时，电路消耗的总功率为7.5W。

【解析】（1）当开关S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片P移到a端时，滑动变阻器R的最大阻值和灯泡串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；（2）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P= 求出灯泡的电阻，当开关S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片P移到a端时，根据P=I2R求出此时灯泡的实际功率；（3）当开关S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片P移到a端时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；（4）当开关S1和S2都闭合、滑动变阻器的滑片P移到b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用P= 求出电路消耗的总功率。本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是两种情况下电路电路连接方式的判断。
【考点精析】解答此题的关键在于理解欧姆定律及其应用的相关知识，掌握欧姆定律的应用： 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），以及对电功率的计算公式的理解，了解计算电功率公式：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．