Question

如图所示，电源电压U=6V，定值电阻R₀=20?，当开关S₁闭合、S₂断开，调节滑动变阻器滑片P使小灯泡正常发光，此时电流表的示数I₁=0.3A；保持滑动变阻器滑片P的位置不变，再断开S₁、闭合S₂，电流表的示数I₂=0.2A．求小灯泡的额定电压和额定功率．

Answer 1

解：断开S₁、闭合S₂时，R₀上电压U₀=I₂R₀=0.2A×20?=4V，
此时，滑动变阻器的阻值R===10?，
S₁闭合、S₂断开时，滑动变阻器上的电压U₁=I₁R=0.3A×10?=3V，
小灯泡L的额定电压U'=U-U₁=6V-3V=3V，
额定功率P=U'I₁=3V×0.3A=0.9W．
答：小灯泡的额定电压为3V，额定功率为0.9W．
分析：当断开S₁、闭合S₂时，定值电阻R₀与滑动变阻器串联，已知此时电路电流和定值电阻R₀的阻值，根据公式U=IR可求定值电阻R₀两端的电压，进一步求出滑动变阻器两端的电压，再利用欧姆定律求出此时滑动变阻器的电阻，S₁闭合、S₂断开时，灯泡与滑动变阻器串联，电路电流和滑动变阻器电阻已知，根据公式U=IR求出滑动变阻器两端的电压，进一步求出灯泡两端的电压，此时灯泡正常发光，所以额定功率根据公式P=UI求出．
点评：本题考查电阻、电压和功率的计算，以及串联电路电流和电压的规律，关键是明白开关断开与闭合时电路的连接情况，还要学会灵活运用欧姆定律及其公式变形．