题目内容
如图所示电路，电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大电阻值为R1，R2为定值电阻，灯泡L标有“12V 9W”字样，且不计灯丝电阻随温度的变化．当开关都闭合时，灯泡L恰能正常发光．将开关S1、S3断开，S2闭合后，改变滑动变阻器的滑片P的位置，使滑动变阻器连入电路的电阻分别为0.25R1和R1，这两种情况下，滑动变阻器消耗的电功率相等．当开关S1、S2断开，S3闭合，滑片P在变阻器的左端时，灯泡L的实际电功率为额定电功率的
．求：（1）灯泡正常发光时电流表的示数IA；
（2）滑动变阻器的最大电阻值R1；
（3）灯泡正常发光时电阻R2消耗的电功率P2．
【答案】分析：1、分析电路结构，画出等效电路图；
2、根据灯泡的额定电压与额定功率，由功率公式求出灯泡的电阻，根据欧姆定律求出流过电流表的电流IA；
3、根据功率公式P=
求出电流
；根据欧姆定律及功率公式P=
求出电阻R1；
4、根据R1与R2的关系求出电阻R2 ，最后由P=
求出R2的功率．
解答：解：开关都闭合时电路连接如图甲
只闭合开关S2时，电路连接如图乙、丙
只闭合开关S2时，电路连接如图丁
在甲图中，灯泡L正常发光，所以电源电压U=UL=12V，
灯泡电阻RL=
=
=16Ω
电流表示数IA=IL=
=
=0.75A
在乙图、丙图中，P1′=P1；
=
=
=
=
电源输出电压不变：
=
=
=
； R1=2R2
在甲图、丁图中，PL′=
PL，RL不变；
=
=
=
；
=
电源输出电压不变
=
=
=
；R1=3RL=3×16Ω=48Ω
R1=2R2；R2 =
=
=24Ω，R1=3RL；
=
甲图中灯泡正常发光，R2消耗的功率P2=
=
=6W．
答：（1）灯泡正常发光时电流表的示数是0.75A．
（2）滑动变阻器的最大电阻值48Ω．
（3）灯泡正常发光时电阻R2消耗的电功率P2=6W．
点评：此题是有关欧姆定律、电功率的综合计算题目．在解题过程中，注意电路的分析，根据已知条件分析出各种情况下的等效电路图，同时要注意在串联电路中各物理量之间的关系，结合题目中给出的已知条件进行解决．
2、根据灯泡的额定电压与额定功率，由功率公式求出灯泡的电阻，根据欧姆定律求出流过电流表的电流IA；
3、根据功率公式P=
求出电流
；根据欧姆定律及功率公式P=
求出电阻R1；4、根据R1与R2的关系求出电阻R2 ，最后由P=
求出R2的功率．解答：解：开关都闭合时电路连接如图甲
只闭合开关S2时，电路连接如图乙、丙
只闭合开关S2时，电路连接如图丁
在甲图中，灯泡L正常发光，所以电源电压U=UL=12V，
灯泡电阻RL=
=
=16Ω电流表示数IA=IL=
=
=0.75A在乙图、丙图中，P1′=P1；
=
=
=
=
电源输出电压不变：
=
=
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； R1=2R2 在甲图、丁图中，PL′=
PL，RL不变；
=
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；
=
电源输出电压不变
=
=
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；R1=3RL=3×16Ω=48ΩR1=2R2；R2 =
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=24Ω，R1=3RL；
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甲图中灯泡正常发光，R2消耗的功率P2=
=
=6W．答：（1）灯泡正常发光时电流表的示数是0.75A．
（2）滑动变阻器的最大电阻值48Ω．
（3）灯泡正常发光时电阻R2消耗的电功率P2=6W．
点评：此题是有关欧姆定律、电功率的综合计算题目．在解题过程中，注意电路的分析，根据已知条件分析出各种情况下的等效电路图，同时要注意在串联电路中各物理量之间的关系，结合题目中给出的已知条件进行解决．
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