Question

【题目】如图所示，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为5Ω，小灯泡上标有“12V 6W”字样，闭合开关S．设灯泡的电阻不变．
（1）求灯泡正常发光时的电阻．
（2）当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电流表的读数为1.7A，小灯泡恰能正常发光，求滑动变阻器的最大阻值．
（3）当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在最右端，求电流表的读数和滑动变阻器消耗的电功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：根据P= 可得灯泡的电阻；

RL= = =24Ω

（2）解：当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联，

因为并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以电源的电压U=UL=12V，

则小灯泡的电流：IL= = =0.5A，

因为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：I2=I﹣IL=1.7A﹣0.5A=1.2A，

由I= 可知，滑动变阻器的最大阻值：R2= = =10Ω

（3）解：当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在最右端，电阻R1与滑动变阻器的最大阻值串联，

因为串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，所以此时电路中的总电阻为：

R=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω；

电流即电流表的示数：

I= = =0.8A，

此时滑动变阻器消耗的电功率：P2=I2R2=（0.8A）2×10Ω=6.4W

【解析】（1）利用P= 即可求出灯泡的电阻；（2）当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联，根据并联电路的电压特点和灯泡正常发光时的电压与额定电压相等求出电源的电压，根据I= 可求出通过灯泡的电流，再根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流，利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值．（3）当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在最右端，电阻R1与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，利用电阻的串联特点和欧姆定律求出电路中的电流，利用P=I2R求出滑动变阻器消耗的电功率．
【考点精析】本题主要考查了欧姆定律及其应用和电功率的计算公式的相关知识点，需要掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R才能正确解答此题．