Question

【题目】如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L的额定电压为9V．当开关 S1、S2闭合，滑动变阻器R的滑片在B端，灯L正常发光，电压表V1的示数为U1 ， 滑动变阻器R消耗的电功率为8W；当开关S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器R的滑片P至中点，此时滑动变阻器消耗的电功率为1W，电压表V2的示数为U2 ， 且U2=U1 ． 求：

（1）灯L的额定功率
（2）电源电压．

Answer 1

【答案】
（1）解：当开关 S1、S2闭合，滑动变阻器 R 的滑片在 B端时，电路如图甲所示，

当开关 S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器 R 的滑片 P 至中点时，电路如图乙所示

根据题意：I12R=8W

I22 R=1W

得： =

由I1RL=I2R0

得： =

I1（R+RL）=I2（ R+RL+R0）

得： =

=

PL= ×8W=12W

答：灯L的额定功率为12W；

（2）解：已知甲图中灯泡L正常发光，且额定电压UL=9V，

电源的电压：
U=I1（RL+R）=I1（RL+RL）=I1RL=UL=×9V=15V．

答：电源电压为15V．

【解析】（1）画出两种情况的等效电路图，根据P=I2R表示出两种情况下滑动变阻器消耗的电功率即可求出电流之比，根据欧姆定律表示出两次电压表的示数之比求出RL与R0的阻值关系，根据电源的电压不变和欧姆定律得出等式求出滑动变阻器与灯泡电阻的阻值关系，根据P=I2R结合滑动变阻器消耗的电功率求出灯泡的额定功率；
（2）根据串联电路的电阻关系、欧姆定律和灯泡的额定电压求出电源的电压．
【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．