Question

15．如图甲所示的电路中，电源电压不变，电灯L正常发光时电流为0.5A，其电流随电压变化曲线如图乙所示．当开关闭合，滑动变阻器的滑片P移到a端时，电灯L正常发光，此时电流表示数为1.5A．问：
（1）电灯L正常发光时电阻是多少？
（2）滑动变阻器的总电阻是多少？
（3）当开关S断开，滑动变阻器的滑片P移到某位置时电流表示数为0.3A，电路的总功率是多少？

Answer 1

分析 （1）当开关闭合，滑动变阻器的滑片P移到a端时，电灯L与滑动变阻器的最大阻值并联，电流表测干路电流，知道电灯正常发光时的电流，根据图象读出其两端的电压即为电源的电压，根据欧姆定律求出电灯L正常发光时电阻；
（2）当开关闭合，滑动变阻器的滑片P移到a端时，根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器的总电阻；
（3）当开关S断开，滑动变阻器的滑片P移到某位置时，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，根据P=UI求出电路的总功率．

解答 解：（1）当开关闭合，滑动变阻器的滑片P移到a端时，电灯L与滑动变阻器的最大阻值并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且电灯正常发光（其正常发光时电流为0.5A），
所以，由图象可知，灯泡两端的电压为6V，即电源电压U=6V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，电灯L正常发光时电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
（2）当开关闭合，滑动变阻器的滑片P移到a端时，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过滑动变阻器的电流：
I_滑=I-I_L=1.5A-0.5A=1A，
则滑动变阻器的总电阻：
R_滑=$\frac{U}{{I}_{滑}}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω；
（3）当开关S断开，滑动变阻器的滑片P移到某位置时，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，
则电路的总功率：
P=UI′=6V×0.3A=1.8W．
答：（1）电灯L正常发光时电阻是12Ω；
（2）滑动变阻器的总电阻是6Ω；
（3）当开关S断开，滑动变阻器的滑片P移到某位置时电流表示数为0.3A，电路的总功率是1.8W．

点评 本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，分清电路的连接方式是解题的关键．