Question

如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，灯泡L₁标有“6V4W”，灯泡L₂标有“4V4W”，滑动变阻器的阻值为0～4Ω．闭合开关S后，求：
（1）滑动变阻器的滑片p移到上端a点时，灯泡L₁消耗的功率；
（2）滑动变阻器的滑片p移到下端b点时，灯泡L₂消耗的功率．

Answer 1

据P=

U2

R

可知，灯泡L₁的电阻：R₁=

36

4

Ω=9Ω
灯泡L₂的电阻：R₂=

16

4

Ω=4Ω
（1）当滑片p移到上端a时，滑动变阻器发生短路，电路的总电阻：R=r+R₁=1Ω+9Ω=10Ω
所以灯泡L₁消耗的功率P₁=(

E

R1+r

)2R1=(

6

10

)2×9W=3.24W
（2）滑片p移到下端b点时，滑动变阻器的有效值为R₀=4Ω，电路的总电阻为：
R'=r+R₁ +

R2R0

R2+R0

=1Ω+9Ω+

4×4

4+4

Ω=12Ω
并联部分的电压为：U=E-I（r+R₁）=6V-

6

12

×(1+9)V=1V
灯泡L₂消耗的功率：P₂=

U2

R2

=

1

4

W=0.25W
答：（1）滑动变阻器的滑片p移到上端a点时，灯泡L₁消耗的功率0.324W；
（2）滑动变阻器的滑片p移到下端b点时，灯泡L₂消耗的功率0.25W．