题目内容
（2010?朝阳区二模）如图所示电路，灯泡标有“6V 0.3A”，R1为定值电阻、R为滑动变阻器．当开关都闭合，滑动变阻器的滑片位于b端时，灯恰能正常发光，电流表的示数为1.5A．当只闭合开关S和S1时，滑动变阻器的滑片位于c点时，电压表的示数为3V，灯泡的电功率为P1；当只闭合开关S和S2时，滑动变阻器的滑片位于d点时，电压表的示数为4V，滑动变阻器的功率为P2．灯丝的电阻与电源电压保持不变，求：（1）电源电压和定值电阻R1的阻值
（2）P1和P2．
分析：（1）当开关都闭合，滑动变阻器的滑片位于b端时等效电路图如图所示，根据灯泡正常发光时的电压和额定电压得出电源的电压，根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流，进一步根据欧姆定律求出R1的阻值；
（2）当只闭合开关S和S1时，滑动变阻器的滑片位于c点时画出等效电路图，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据灯泡的铭牌求出灯泡的电阻，利用P=
求出此时灯泡的电功率；
当只闭合开关S和S2时，滑动变阻器的滑片位于d点时画出等效电路图，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流，利用P=UI求出滑动变阻器的功率．
（2）当只闭合开关S和S1时，滑动变阻器的滑片位于c点时画出等效电路图，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据灯泡的铭牌求出灯泡的电阻，利用P=
| U2 |
| R |
当只闭合开关S和S2时，滑动变阻器的滑片位于d点时画出等效电路图，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流，利用P=UI求出滑动变阻器的功率．
解答：解：（1）当开关都闭合时，灯泡L和R并联在电源两端，等效电路图如图1所示，
∵灯正常发光，
∴电源电压：U=U额定=6V，通过灯泡的电流IL=0.3A，
∵I=IL+I1，
∴I1=I-IL=1.5A-0.3A=1.2A，
∴定值电阻阻值R1=
=
=5Ω；
（2）只闭合开关S和S1，滑动变阻器滑片P位于c点时，灯与R串联，等效电路如图2所示．
灯泡L两端的电压为UL′=U-Uc=6V-3V=3V，
灯泡的电阻为RL=
=
=20Ω，
此时灯泡的电功率为P1=
=
=0.45W；
只闭合开关S和S2，滑动变阻器滑片P位于d点时，R1与R串联，等效电路如图3所示．
R1两端的电压为U1′=U-Ud=6V-4V=2V，
电路中的电流I3=
=
=0.4A，
此时滑动变阻器的电功率P2=UdI3=4V×0.4A=1.6W
答：（1）电源电压为6V，定值电阻R1的阻值为5Ω；
（2）P1和P2分别为0.45W和1.6W．
∵灯正常发光，
∴电源电压：U=U额定=6V，通过灯泡的电流IL=0.3A，
∵I=IL+I1，
∴I1=I-IL=1.5A-0.3A=1.2A，
∴定值电阻阻值R1=
| U |
| I1 |
| 6V |
| 1.2A |
（2）只闭合开关S和S1，滑动变阻器滑片P位于c点时，灯与R串联，等效电路如图2所示．
灯泡L两端的电压为UL′=U-Uc=6V-3V=3V，
灯泡的电阻为RL=
| U额 |
| I额 |
| 6V |
| 0.3A |
此时灯泡的电功率为P1=
(
| ||
| RL |
| (3V)2 |
| 20Ω |
只闭合开关S和S2，滑动变阻器滑片P位于d点时，R1与R串联，等效电路如图3所示．
R1两端的电压为U1′=U-Ud=6V-4V=2V，
电路中的电流I3=
| ||
| R1 |
| 2V |
| 5Ω |
此时滑动变阻器的电功率P2=UdI3=4V×0.4A=1.6W
答：（1）电源电压为6V，定值电阻R1的阻值为5Ω；
（2）P1和P2分别为0.45W和1.6W．
点评：本题考查了串联电路和并联电路的特点，以及欧姆定律、电功率的计算；关键是不同情况下电路图串并联的辨别和知道额定电压和实际电压之间的关系．
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