Question

如图所示电路，电源电压不变，灯L的额定电压为6V（设灯泡工作时灯丝电阻不变），
滑动变阻器的最大阻值为20Ω．当开关S闭合，调节滑动变阻器滑片P处于中点位置时，
灯L刚好正常发光；当滑片P滑到变阻器最大阻值位置时，测量灯两端电压为4V．求：
（1）电源电压和灯L的额定功率．
（2）当变阻器连入电路的阻值为最大值时，电流通过它3min所产生的热量．

Answer 1

分析：找出滑片P在中点和全连入时连入的电阻值，分别利用欧姆定律和串联电路的特点求解，注意“灯正常发光”这一条件

解答：解：（1）当开关S闭合，滑片P处于中点位置时，灯L正常发光，此时：

UL

RL

=

U-UL

1 2 R

，即：

6V

RL

=

U-6V

10Ω

-------①
当开关S闭合，滑片P滑到变阻器最大阻值位置时：

U′L

RL

=

U-U′L

R

， 即：

4V

RL

=

U-4V

20Ω

--------②
由①②解得：
U=12V，R_L=10Ω
P额=

U 2 L

RL

=

(6V)2

10Ω

=3.6W
（2）Q =I2Rt=(

U

RL+R

)2Rt=  (

12V

10Ω+20Ω

)2×20Ω× 180s=576J
答：（1）电源电压是12V，灯L的额定功率为3.6W；
（2）当变阻器连入电路的阻值为最大值时，电流通过它3min所产生的热量为576J

点评：滑片在不同位置时，两次利用串联电路的分压关系是解题的关键．