Question

（2008?旅顺口区模拟）在图十所示的电路中，电源电压U=12V，且保持不变，小灯泡L上标有“10V、5W”字样，电阻R₁=10Ω，滑动变阻器的最大电阻值为20Ω，不考虑灯丝电阻随温度变化，下列说法正确的是（　　）

A．当开关S闭合、S₁断开，若灯泡L正常发光，则变阻器连入电路的电阻是10Ω

B．当开关S闭合、S₁断开，若电流表的示数为0.4A，灯泡L的实际电功率是3.2W

C．开关S、S₁都闭合，将变阻器的滑片P移到最右端，电压表的示数为6V

D．开关S、S₁都闭合，将变阻器的滑片P移到最左端，灯泡仍能发光，电流表的示数为1.8A

Answer 1

分析：当开关S闭合、S₁断开时，R₁没有接入电路，灯泡L与滑动变阻器串联，R₁没有接在电路中，总电压等于电源电压，电压表测灯泡电压；
当开关S、S₁都闭合时，灯泡与滑动变阻器串联，再与R₁并联，电压表测灯泡电压，电流表测干路电流，即两支路电流之和．
A、已知灯泡正常发光，可求出此时的电流，电源电压减去灯泡的电压就是滑动变阻器的电压，根据R=

U

I

可以求出滑动变阻器连入的电阻；
B、根据R=

U2

P

算出灯泡的电阻，因为题中已知电阻受温度影响忽略，所以灯泡电阻认为是定值，再根据P=I²R算出实际功率；
C、灯泡与滑动变阻器的总电压仍等于电源电压，滑片在最右端时根据I=

U

R

算出灯泡所在支路的电流，其中U为电源电压，R为灯泡与滑动变阻器电阻和，根据U=IR算出灯泡两端电压；
D、灯泡两端电压等于电源电压，当灯泡的实际电压不超过它的额定电压1.2倍时，灯泡不会马上烧坏，只是影响使用寿命，根据I=

U

R

分别算出此时通过灯泡的电流和通过R₁的电流，求和即为电流表的示数．

解答：解：
开关S闭合、S₁断开时，等效电路图如图1；
开关S、S₁都闭合，滑片在最右端等效电路图如图2，滑片在最左端等效电路图如图3．


A、如图1，灯泡L正常发光，I_滑=I_L=

PL

UL

=

5W

10V

=0.5A，U_滑=U_总-U_L=12V-10V=2V，R_滑=

U滑

I滑

=

2V

0.5A

4Ω，故A错误；
B、如图1，灯泡的电阻为R_L=

UL2

PL

=

(10V)2

5W

=20Ω，灯泡实际功率为P_L实=I_实²R_L=（0.4A）²×20Ω=3.2W，故B正确；
C、如图2，流过灯泡与滑动变阻器的电流为I_L=I_滑=

U

RL+R滑

=

12V

20Ω+20Ω

=0.3A，此时灯泡两端电压为U_L=I_LR_L=0.3A×20Ω=6V，故C正确；
D、如图3，S、S₁都闭合，滑片P移到最左端时，灯泡与R₁并联，电压为12V，此时灯泡所在支路电流为I_L=

U

RL

=

12V

20Ω

=0.6A，R₁所在支路电流为I₁=

U

R1

=

12V

10Ω

=1.2A，电流表在干路，干路电流为I=I_L+I₁=0.6A+1.2A=1.8A，故D正确．
故选BCD．

点评：本题是综合性较强的电学计算题，要求熟练掌握串并联电路的电流、电压规律和欧姆定律、电功率的计算公式；题意中不考虑灯泡电阻随温度的变化，意思是灯泡的电阻是定值．