Question

【题目】如图所示电路，电源电压不变，小灯泡标有“6V 3W“字样，闭合开关后，当滑片P移至某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电压表示数变化了3V，此时滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1：P2=5：6．则滑动变阻器的最大阻值为_____Ω滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，小灯泡消耗的功率变化了_____W

Answer 1

【答案】20 2.1

【解析】

由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。设电源电压为U，
当滑片P移至某位置时，小灯泡恰好正常发光，且串联电路中电流处处相等，
由P=UI可得，此时电路中的电流为：

I=IL===0.5A，

滑动变阻器消耗的功率为：

P1=(UUL)I=(U6V)0.5A……①

当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电流表示数减小，说明变阻器接入的电阻变大，此时滑片在最大阻值处；
变阻器接入的电阻变大，由串联分压规律可知，变阻器分得的电压变大，所以，电压表示数变化了3V即增大了3V，此时滑动变阻器两端的电压为：

U滑=U6V3V=U3V，

此时滑动变阻器消耗的功率为：

P2= U滑=(U3V)0.3A……②

已知P1:P2=5:6……③

联立①②③解得，电源电压

U=9V；
则滑动变阻器的最大阻值为：

R滑大====20；

由题意可知，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1，则此时灯泡消耗的功率PL=P额=3W，

滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，电压表示数变化了3V即增大了3V，由串联电路的电压规律可得，灯泡两端的电压减小了3V，则此时灯泡两端的电压:

=6V3V=3V，
此时灯泡消耗的电功率：

==3V0.3A=0.9W，
则灯泡消耗的功率变化了：

P=PL=3W0.9W=2.1W。