Question

如图所示电路中，小灯泡L上标有“8V 3.2W”的字样，滑动变阻器的最大阻值为40Ω，R_l的阻值为18Ω．求：
（1）小灯泡L的电阻；
（2）S、S_l、S₂均闭合时，电压表的示数为9V，求电源电压及电阻R_l上消耗的电功率；
（3）断开S_l、S₂闭合S，若接入电路中的滑动变阻器的阻值为10Ω时小灯泡的实际功率是多少？

Answer 1

分析：（1）由灯泡的铭牌信息可知灯泡的额定电压及额定功率，则由功率公式可求得灯泡的电阻；
（2）S、S_l、S₂均闭合时，灯泡被短路，滑动变阻器与R1并联在电路中，故电压表示数即为电源电压；由功率公式即可求得R₁消耗的电功率；
（3）只闭合S时，滑动变阻器及灯泡串联，则欧姆定律可求得电路中的电流，由功率公式可求得灯泡的实际功率．

解答：解：（1）由功率公式P=

U2

R

可得：
灯泡的电阻R_L=

U2

P

=

(8V)2

3.2W

=20Ω；
（2）S、S₁、S₂闭合时，灯泡被短路，滑动变阻器与R并联接在电源两端，电压表示数即为电源电压，
故电源电压：U=9V；
R₁消耗的功率；P₁=

U2

R1

=

(9V)2

18Ω

=4.5W；
（3）只闭合S时，灯泡及滑动变阻器串联，总电阻R_总=R₂+R_L=20Ω+10Ω=30Ω；
故电路中电流I=

U

R总

=

9V

30Ω

=0.3A；
灯泡实际功率P_实=I²R=（0.3A）²×20Ω=1.8W；
答：（1）灯泡的电阻为20Ω；（2）电源电压为9V，R₁消耗的功率为4.5W；（3）灯泡的实际功率为1.8W．

点评：本题考查了欧姆定律及功率公式的应用，在解题时要准确把握因开关不同作用而产生的不同电路，正确应用串并联电路的规律求解．