Question

【题目】如图所示，电源电压为12V，且保持不变，定值电阻R1为24Ω，小灯泡上标有“6V 3W”字样．灯丝电阻不随温度改变．

（1）求灯泡的额定电流．
（2）求当S、S1、S2都闭合时，R1的电功率．
（3）当只闭合S，断开S1 ， S2 ， 滑动变阻器滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光，求滑动变阻器的最大阻值．

Answer 1

【答案】
（1）解：由P=UI可得，通过灯泡的电流：

IL= = =0.5A

（2）解：当开关S1、S2、S3都闭合时，R1与R2并联，

因并联电路中各支路两端的电压相等，

电源的电压U1=U=12V；

∴P1= = =6W

（3）解：当只闭合S，断开S1，S2时，滑动变阻器与灯泡串联，

∵灯泡恰好正常发光可知电路中的电流，

∴UL=U额=6V，I=IL=0.5A，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

U2′=U﹣UL=12V﹣6V=6V，

由欧姆定律得：

R2′= = =12Ω；

∴R2=2R2′=2×12Ω=24Ω

【解析】（1）根据灯泡的铭牌利用P=UI求出通过灯泡的额定电流；（2）当开关S1、S2、S3都闭合时，R1与R2并联，根据P= 求出R1的功率；（3）当只闭合S，断开S1 ， S2时，滑动变阻器与灯泡串联，根据串联电路的电压特点求出变阻器滑片P移至中点时两端的电压，由于灯泡恰好正常发光可知电路中的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的阻值分别为R2′，则即可求出滑动变阻器的最大阻值R2 ．
【考点精析】通过灵活运用欧姆定律及其应用和电功率的计算公式，掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R即可以解答此题．