题目内容
（2009?西城区二模）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| 1 | 16 |
（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．
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．
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=
| U2 |
| R |
| I2 |
| I3 |
| U2 |
| R |
4、根据R1与R2的关系求出电阻R2 ，最后由P=
| U2 |
| R |
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．
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=
| ||
| PL |
| 12V×12V |
| 9W |
电流表示数IA=IL=
| UL |
| RL |
| 12V |
| 16Ω |
在乙图、丙图中，P1′=P1；
| P1 |
| P′1 |
| ||
|
| ||
4
|
| 1 |
| 1 |
| I2 |
| I3 |
| 2 |
| 1 |
电源输出电压不变：
| I2 |
| I3 |
| ||
|
| R2+R1 |
| R2+0.25R1 |
| 2 |
| 1 |
在甲图、丁图中，PL′=
| 1 |
| 16 |
| P′L |
| PL |
| ||
|
| ||
|
| 1 |
| 16 |
| ||
|
| 1 |
| 4 |
电源输出电压不变
| ||
|
| ||
|
| RL |
| RL+R1 |
| 1 |
| 4 |
R1=2R2；R2 =
| R1 |
| 2 |
| 48Ω |
| 2 |
| RL |
| R2 |
| 2 |
| 3 |
甲图中灯泡正常发光，R2消耗的功率P2=
| U2 |
| R2 |
| (12V)2 |
| 24Ω |
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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