Question

如图电路中，小灯泡上仅看见“2.5V”字样，滑动变阻器上标有最大阻值20Ω．当闭台S，且将滑片P移至从左端时，小灯泡正常发光，电流表的示数为O.5A （设灯丝电阻不变）．
求：（1）电源电压
（2）小灯泡的灯丝电阻
（3）将滑片移至变阻器的最右端时，求电路在5min内消耗的总电能．

Answer 1

分析：（1）当闭台S，且将滑片P移至从左端时，电路为灯泡的简单电路，电流表测电路中的电流，根据额定电压下灯泡正常发光可知电源的电压；
（2）知道灯泡正常发光时的电压和电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻；
（3）将滑片移至变阻器的最右端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，根据W=UIt=

U2

R

t和电阻的串联求出电路在5min内消耗的总电能．

解答：解：（1）当闭台S，且将滑片P移至从左端时，电路为灯泡的简单电路，电流表测电路中的电流，
∵灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，且此时灯泡正常发光，
∴电源的电压U=2.5V；
（2）根据欧姆定律可得，灯泡的电阻：
R_L=

U

I

=

2.5V

0.5A

=5Ω；
（3）将滑片移至变阻器的最右端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴电路在5min内消耗的总电能：
W=UI′t=

U2

RL+R

t=

(2.5V)2

5Ω+20Ω

×5×60s=75J．
答：（1）电源电压为2.5V；
（2）小灯泡的灯丝电阻为5Ω；
（3）将滑片移至变阻器的最右端时，电路在5min内消耗的总电能为75J．

点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功公式的灵活应用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．