如图所示.L是“12V 6W 的小灯泡.R1是定值电阻.R2是最大阻值为36Ω的滑动变阻器.电源电压为12V不变.不考虑灯丝电阻的变化．(1)求小灯泡正常发光时的电流和小灯泡的电阻,(2)闭合开关S和S1.滑动变阻器的滑片在B端时.此时小灯泡L正常发光.电流表的示数为0.8A.求R1的阻值,(3)只闭合开关S.滑动变阻器的滑片在A端时.求此时� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

4．如图所示，L是“12V 6W”的小灯泡，R₁是定值电阻，R₂是最大阻值为36Ω的滑动变阻器，电源电压为12V不变，不考虑灯丝电阻的变化．

（1）求小灯泡正常发光时的电流和小灯泡的电阻；
（2）闭合开关S和S₁，滑动变阻器的滑片在B端时，此时小灯泡L正常发光，电流表的示数为0.8A，求R₁的阻值；
（3）只闭合开关S，滑动变阻器的滑片在A端时，求此时电流表的示数和小灯泡的实际功率．

分析（1）已知小灯泡的铭牌数据，根据P=UI求出小灯泡正常发光时的电流，利用欧姆定律解释小灯泡的电阻；
（2）闭合开关S和S₁，滑动变阻器的滑片在B端时，R₁与L并联，电流表测量干路电流，此时小灯泡L恰好正常发光，其两端电压等于额定电压，通过灯泡的电流等于额定电流；利用并联电压相等得到R₁的电压和电源电压，根据并联电路的电流特点求出通过R₁的电流，结合欧姆定律求出R₁的阻值；
（3）只闭合开关S，滑动变阻器的滑片在A端时，R₂的最大阻值与灯泡L串联，根据串联电路的电阻特点求出总电阻，已经知道总电压，根据欧姆定律求出电路中的电流；灯泡的电阻不变，又知道电路中的电流，根据P=I²R计算小灯泡的实际功率．

解答解：（1）L是“12V 6W”的小灯泡，
根据P=UI可得，小灯泡正常发光时的电流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{6W}{12V}$=0.5A；
根据欧姆定律可得，小灯泡的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{12V}{0.5A}$=24Ω；
（2）闭合开关S和S₁，滑动变阻器的滑片在B端时，R₁与L并联，电流表测量干路电流；
此时小灯泡L正常发光，则U_L=12V，I_L=0.5A；
因为并联电路各支路两端的电压相等，
所以，电源电压：U=U₁=U_L=12V；
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以通过R₁的电流：I₁=I-I_L=0.8A-0.5A=0.3A，
则R₁的阻值：
R₁=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{12V}{0.3A}$=40Ω；
（3）只闭合开关S，滑动变阻器的滑片在A端时，R₂的最大阻值与灯泡L串联，电流表测电路中的电流；
串联电路的总电阻：R_总=R₂+R_L=36Ω+24Ω=60Ω；
此时电流表的示数：
I′=$\frac{U}{{R}_{总}}$=$\frac{12V}{60Ω}$=0.2A；
灯泡L的实际功率：
P_L实=（I′）²R_L=（0.2A）²×24Ω=0.96W．
答：（1）小灯泡正常发光时的电流为0.5A，小灯泡的电阻为24Ω；
（2）R₁的阻值为40Ω；
（3）只闭合开关S，滑动变阻器的滑片在A端时，此时电流表的示数为0.2A，小灯泡的实际功率为0.96W．