Question

20．如图所示，定值电阻R₀=10Ω，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，灯泡L上标有“3V 0.6W”的字样．只闭合开关S、S₁，并把R的滑片移到最右端，电流表的示数为0.1A．
（1）电源电压为多少？
（2）若三个开关都闭合，R的滑片移到最左端，此时电路的总功率为多少？

Answer 1

分析 （1）闭合S和S₁，定值电阻R₀与滑动变阻器串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；
（2）若三个开关都闭合，R的滑片移到最左端，灯泡与R₀并联，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出的功率，由于灯泡正常工作实际功率与额定功率相等，最后即可求出总功率．

解答 解：（1）只闭合开关S、S₁，R₀与滑动变阻器串联，R的滑片移到最右端连入电路的电阻为20Ω，则总电阻：
R=R₀+R_滑=10Ω+20Ω=30Ω，
由I=$\frac{U}{R}$可得，电源的电压：
U=IR=0.1A×30Ω=3V；
（2）若三个开关都闭合，R的滑片移到最左端连入电路的电阻为0Ω，所以灯泡与R₀并联；
则：P₀=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{0}}$=$\frac{（3V）^{2}}{10Ω}$=0.9W，
灯泡两端的电压U_L=U=3V，与额定电压3V相等，则灯泡正常发光；
P_L=P_额=0.6W，
所以总功率P=P₀+P_L=0.9W+0.6W=1.5W．
答：（1）电源电压为3V；
（2）若三个开关都闭合，R的滑片移到最左端，此时电路的总功率为1.5W．

点评 本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．