Question

如图所示的电路中，电源电压6V且保持不变，灯泡L标有“3.8V 0.2A”的字样，当滑动变阻器的滑片P在某点时，灯泡恰好能够正常发光，安培表的示数为0.4A，求：
（1）灯泡的额定功率多大？
（2）电阻R₁的阻值多大？
（3）滑动变阻器R₂接入电路的阻值是多大？

Answer 1

分析：（1）已知灯泡的额定电压和额定电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率；
（2）由电路图可知，灯泡与电阻R₁并联后与滑动变阻器R₂串联，电流表测R₁支路的电流，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R₁的阻值；
（3）根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压，根据并联电路的电流特点求出通过变阻器的电流，利用欧姆定律求出变阻器接入电路中的电阻．

解答：解：（1）灯泡的额定功率：
P_L=U_LI_L=3.8V×0.2A=0.76W；
（2）由电路图可知，灯泡与电阻R₁并联后与滑动变阻器R₂串联，电流表测R₁支路的电流，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，
∴根据欧姆定律可得，R₁的阻值：
R₁=

U1

I1

=

UL

I1

=

3.8V

0.4A

=9.5Ω；
（3）∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴变阻器两端的电压：
U₂=U-U_L=6V-3.8V=2.2V，
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
∴通过变阻器的电流：
I=I₁+I_L=0.4A+0.2A=0.6A，
则滑动变阻器R₂接入电路的阻值：
R₂=

U2

I

=

2.2V

0.6A

≈3.7Ω．
答：（1）灯泡的额定功率为0.76W；
（2）电阻R₁的阻值为9.5Ω；
（3）滑动变阻器R₂接入电路的阻值是约为3.7Ω．

点评：本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，分清电路的连接方式和各电路元件之间的关系是关键．