Question

（2012?昭通）如图所示，电源电压为9V，电阻R₀阻值为18Ω，滑动变阻器上标有“2A 25Ω”、灯泡L标有“6V 3W”字样．求：
（1）灯泡L的电阻．
（2）当S闭合，S₁、S₂断开，要使灯泡正常发光，滑动变阻器连入电路的电阻．
（3）保持滑片P的位置不变，再闭合S₁、S₂，求电流表的示数．

Answer 1

分析：（1）由铭牌可知灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出灯泡的额定电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻；
（2）当S闭合，S₁、S₂断开时，灯L和滑动变阻器串联，灯泡正常工作时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点可求滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值；
（3）保持滑片P的位置不变，再闭合S₁、S₂时，R₀与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，再根据欧姆定律求出电流表的示数．

解答：解：（1）根据P=UI可得：
灯泡的额定电流I_L=

PL

UL

=

3W

6V

=0.5A，
根据欧姆定律可得：
灯泡的电阻R_L=

UL

IL

=

6V

0.5A

=12Ω；
（2）当S闭合，S₁、S₂断开时，等效电路图如图所示：

∵灯泡正常工作，
∴此时电路中的电流为0.5A，灯泡两端的电压U_额=6V，
滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_额=9V-6V=3V，
滑动变阻器接入电路中的阻值为R_滑=

U滑

IL

=

3V

0.5A

=6Ω；
（3）保持滑片P的位置不变，再闭合S₁、S₂，时，等效电路图如图所示：

根据

1

R

=

1

R1

+

1

R2

可得：
电路中的总电阻R_总=

R1R2

R1+R2

=

6Ω×18Ω

6Ω+18Ω

=4.5Ω，
干路中的电流I=

U

R总

=

9V

4.5Ω

=2A．
答：（1）灯泡L的电阻为12Ω；
（2）当S闭合，S₁、S₂断开，要使灯泡正常发光，滑动变阻器连入电路的电阻为6Ω；
（3）保持滑片P的位置不变，再闭合S₁、S₂，电流表的示数为2A．

点评：本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律的计算，关键是开关闭合、断开时电路连接方式的辨别和电流表所测电路元件的判断．