Question

【题目】如图所示，R0是阻值为10 Ω的定值电阻，R为滑动变阻器，灯泡上标有“6V 2.4W”字样，且小灯泡的阻值始终保持不变。当断开S2，闭合S、S1时，灯泡恰好正常发光，电压表示数为U0；断开S1，闭合S、S2，将滑动变阻器的滑片置于中点时，电压表数为U滑 ，已知U滑与U0相差1 V。求：

(1)灯泡的电阻和电源的电压；

(2)滑动变阻器最大阻值。

Answer 1

【答案】(1) 15Ω；10V ；(2) 30Ω

【解析】

(1)灯泡上标有“6V 2.4W”字样，灯泡正常发光时电压U额=6V，且小灯泡的阻值始终保持不变，所以灯泡电阻为

灯泡正常发光时的电流为

当断开S2，闭合S、S1 时，R0和灯泡串联，灯泡正常发光，根据欧姆定律可得，R0两端的电压

U0=IR0=0.4A×10Ω=4V

电源电压

U=U0+U额 =4V+6V=10V

(2)闭合S、S2，R和灯泡串联，若U滑比U0小1V，灯泡将被烧坏，所以U滑应比U0大1V

U滑=U0+1V=4V+1V=5V

那么灯泡两端的电压

根据串联分压特点可知

即

解得

R滑=15Ω

此时滑动变阻器的滑片P置于中点，所以滑动变阻器最大阻值

R滑大=2R滑=2×15Ω=30Ω

答：(1)灯泡的电阻为15Ω，电源的电压为10V。

(2)滑动变阻器最大阻值30Ω。