Question

12．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R₀是阻值为10Ω的定值电阻，小灯泡L上标有“6V  3W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响．
（1）当开关S接1，滑动变阻器的滑片P位于a端时，电流表的示数为0.9A．求电源电压．
（2）当开关S接2，移动滑动变阻器滑片P在某一位置时，小灯泡正常发光．求此时滑动变阻器连入电路的阻值．

Answer 1

分析 （1）当开关S接1，滑动变阻器的滑片P位于a端时，电路为R₀的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；
（2）当开关S接2，移动滑动变阻器滑片P在某一位置时，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流，利用欧姆定律求出变阻器接入电路中的电阻．

解答 解：（1）当开关S接1，滑动变阻器的滑片P位于a端时，电路为R₀的简单电路，电流表测电路中的电流，
由I=$\frac{U}{R}$可得，电源的电压：
U=U₀=I₀R₀=0.9A×10Ω=9V；
（2）当开关S接2，滑动变阻器与灯泡串联，
移动滑动变阻器滑片P在某一位置时，灯泡正常发光，即U_L=6V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：U_滑=U-U_L=9V-6V=3V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P=UI可得，电路中的电流：
I=I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
变阻器接入电路中的电阻：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3V}{0.5A}$=6Ω．
答：（1）电源电压为9V；
（2）当开关S接2，小灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的阻值为6Ω．

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，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．