Question

【题目】如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻Ro＝12Ω，滑动变阻器R的最大阻值为24Ω，当合上开关S和S1，断开S2时，电压表V示数为6V，灯泡恰好正常发光；当合上S和S2，断开S1时，调节滑动变阻器使电压表V的示数仍为6V，此时滑片P恰在ab的中点，已知滑动变阻器的电阻与电阻丝的长度成正比。求：

(1)电源电压的值。

(2)灯泡的额定功率。

(3)在合上开关S和S2，断开S1的情况下，调节滑片P，电阻R0上消耗功率的变化范围。

Answer 1

【答案】（1）12V （2）3W （3）1.3312W

【解析】

(1)当合上S和S2，断开S1时，滑动变阻器与固定电阻R0串联，滑动变阻器阻值为12Ω，两端电压为6V；当合上开关S和S1，断开S2时，灯泡与固定电阻R0串联，灯泡两端电压也为6V，故灯泡电阻也为12Ω.当合上开关S和S1，断开S2时，灯泡与固定电阻R0串联，且R灯＝R0＝12Ω，故U灯＝U0＝6V∴U＝U灯+U0＝6+6V＝12V

(2)当合上开关S和S1，断开S2时，灯泡正常发光，说明此时灯泡功率为额定功率:P额＝＝3W

(3)在合上开关S和S2，断开S1的情况下，调节滑片P，变阻器的阻值变化范围为024Ω.

当变阻器阻值为0Ω时，U0＝U＝12V，故P0＝＝12W 当变阻器阻值为24Ω时，I＝ ，故P0＝I2R0＝()2×12Ω≈1.33W 故电阻R0上消耗功率的变化范围为1.3312W.

答：(1)电源电压为12V；(2)灯泡的额定功率是3W；(3)电阻R0上消耗功率的变化范围为1.3312W.