Question

【题目】如图所示，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为5Ω，小灯泡上标有“12V 6W”字样，闭合开关S．
（1）当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电流表的读数为1.7A，小灯泡恰能正常发光，求滑动变阻器的最大阻值．

Answer 1

【答案】
（1）解：当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联，

由于并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，

所以电源的电压U=UL=12V，

因为P=UI，且灯泡正常发光时的功率为6W，

所以通过小灯泡的电流：

IL= = =0.5A，

由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以通过滑动变阻器的电流：

I2=I﹣IL=1.7A﹣0.5A=1.2A，

由I= 可知，

滑动变阻器的最大阻值：

R2= = =10Ω；（2）当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在最右端，求电流表的读数和滑动变阻器消耗的电功率．

解：由于串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，

所以此时电路中的电流即电流表的示数：

I= = =0.8A，

此时滑动变阻器消耗的电功率：

P2=I2R2=（0.8A）2×10Ω=6.4W．

【解析】（1）当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联，根据并联电路的电压特点和灯泡正常发光时的电压与额定电压相等求出电源的电压，根据P=UI求出通过灯泡的电流，再根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流，利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；（2）当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在最右端，电阻R1与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，利用电阻的串联特点和欧姆定律求出电路中的电流，利用P=I2R求出滑动变阻器消耗的电功率．
【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），以及对电阻的串联的理解，了解电阻的串联有以下几个特点：（指R1，R2串联） 1、电流：I=I1=I2（串联电路中各处的电流相等） 2、电压：U=U1+U2（总电压等于各处电压之和） 3、 电阻：R=R1+R2（总电阻等于各电阻之和）如果n个阻值相同的电阻串联，则有R总=nR 4、分压作用：U1:U2=R1:R2．