如图所示的电路中.电源电压不变．定值电阻R0的阻值为5Ω.小灯泡L上标有“6V 4.5W 字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响)．请计算回答下列问题:(1)小灯泡的电阻,(2)当开关S接1.滑动变阻器的滑片P置于b端时.定值电阻R0消耗的电功率为12.8W．求电源电压,(3)当开关S接2.将滑动变阻器的滑片P置于a端时.小灯泡消耗的电功率为1.28W.求� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

6．

如图所示的电路中，电源电压不变．定值电阻R₀的阻值为5Ω，小灯泡L上标有“6V 4.5W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）．请计算回答下列问题：
（1）小灯泡的电阻；
（2）当开关S接1，滑动变阻器的滑片P置于b端时，定值电阻R₀消耗的电功率为12.8W．求电源电压；
（3）当开关S接2，将滑动变阻器的滑片P置于a端时，小灯泡消耗的电功率为1.28W，求滑动变阻器的最大阻值．

分析（1）由铭牌可知灯泡的额定电压和额定功率，根据R=$\frac{{U}^{2}}{P}$计算小灯泡的电阻；
（2）当开关S接1，滑动变阻器的滑片P置于b端时，电路为R₀的简单电路，已知R₀消耗的电功率，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求电源电压；
（3）当开关S接2，将滑动变阻器的滑片P置于a端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联；已知小灯泡消耗的电功率，根据P=I²R求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电路中的总电阻，最后根据串联电路电阻的特点求出滑动变阻器的最大阻值．

解答解：
（1）根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，小灯泡的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{4.5W}$=8Ω；
（2）当开关S接1，滑动变阻器的滑片P置于b端时，电路为R₀的简单电路，定值电阻R₀消耗的电功率为12.8W，
根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，电源电压：
U=$\sqrt{{P}_{0}{R}_{0}}$=$\sqrt{12.8W×5Ω}$=8V；
（3）当开关S接2，将滑动变阻器的滑片P置于a端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联；
小灯泡消耗的电功率为1.28W，且灯丝电阻不变，
根据P=I²R可得，此时电路中的电流：
I=$\sqrt{\frac{{P}_{L}′}{{R}_{L}}}$=$\sqrt{\frac{1.28W}{8Ω}}$=0.4A，
电路中的总电阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{8V}{0.4A}$=20Ω，
根据串联电路电阻的特点可得，滑动变阻器的最大阻值：
R_滑大=R-R_L=20Ω-8Ω=12Ω．
答：（1）小灯泡的电阻为8Ω；
（2）电源电压为8V；
（3）滑动变阻器的最大阻值为12Ω．

点评本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确辨别电路的结构和灵活选用电功率公式是解题的关键．

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