Question

如图所示电路，灯L的额定电压是8V．当滑片P在中点C时，灯L恰好正常发光，其功率为P_L；当P在b端时，灯L消耗的功率为P_L′，且P_L：P_L′=16：9，求：
（1）电源电压．
（2）P在b端时，电压表的示数．

Answer 1

【答案】分析：（1）①滑片P在中点c时，灯L与滑动变阻器R_ac串联且正常发光，U_额=U_实际，P_额=P_实际，根据欧姆定律求滑动变阻器的电流和电阻，根据公式P=表示出灯泡的功率；
②P在b端时，灯L与滑动变阻器R_ab串联，利用欧姆定律求出此时的电流，再根据电功率公式P=I²R，求出此时灯泡的电功率；
综合以上就可求出电源的电压．
（2）P在b端时，电压表测灯泡的电压，只要根据欧姆定律即可求出．
解答：解：（1）当滑片P在中点c时，灯L与滑动变阻器R_ac串联，灯L恰好正常发光，则此时灯泡的电压U_L=8V，P_L=P_额，
由欧姆定律得，通过滑动变阻器I=，滑动变阻器此时的电阻为R_ac===R_L ①
由公式P=得，灯泡的功率P_L= ②
当P在b端时，灯L与滑动变阻器R_ab串联
此时的灯泡电流I_L′===
灯泡的功率P_L′=（I_L′）²R_L=（）²R_{L ③}
P_L：P_L′=16：9 ④
联立①②③④得：U=12V，R_ab=R_L
（2）P在b端时，电压表是测灯L的电压，
把上面的结果代入的灯泡的电流I_L′=
灯泡的电压U_L′=I_L′R_L=×R_L=6V
答：（1）电源电压为12V；（2）P在b端时，电压表的示数为6V．
点评：本题考查了欧姆定律和电功率公式的灵活运用，以及电压表的正确使用能力．