Question

8．如图所示，电源电压和灯L的电阻不变，灯L上标有“4V 4W”字样，当开关S闭合，滑片P移至a端时，电流表的示数为1.25A，灯L正常发光；当开关s断开，滑片P移至b端时，灯L消耗的电功率是1W，电源电压4V．

Answer 1

分析 （1）当开关S闭合，滑片P移至a端时，灯泡和变阻器并联电流表测干路电流，根据额定电压下灯泡正常发光得出电源的电压，根据I=$\frac{P}{U}$求出通过灯泡的电流，根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流，再根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值．
（2）当开关S断开，滑片P移至b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，先根据欧姆定律求出灯泡的电阻，再根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，最后根据P=I²R求出灯L消耗的电功率．

解答 解：（1）当开关S闭合，滑片P移至a端时，灯泡和变阻器并联电流表测干路电流，

因为灯泡正常发光，
所以电源电压U=U_变=U_L额=4V，
由P=UI得：通过灯泡的电流I_L额=$\frac{{P}_{L额}}{{U}_{L额}}$=$\frac{4W}{4V}$=1A，
由于并联电路的干路电流等于各支路电流之和，则通过变阻器的电流：I_变=I-I_L额=1.25A-1A=0.25A，
由欧姆定律得：滑动变阻器的最大阻值R_滑=$\frac{U}{{I}_{滑}}$=$\frac{4V}{0.25A}$=16Ω．
（2）由欧姆定律得：灯泡的电阻R_L=$\frac{{U}_{L额}}{{I}_{L额}}$=$\frac{4V}{1A}$=4Ω，
当开关S断开，滑片P移至b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，

根据串联电路的电阻特点可知：此时总阻值为R′=R_滑+R_L=16Ω+4Ω=20Ω，
电路中的电流I′=$\frac{U}{R′}$=$\frac{4V}{20Ω}$=0.5A，
故灯泡的实际功率：P_实=I′²R_L=（0.5A）²×4Ω=1W．
故答案为：1；4．

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、电功率公式的灵活应用，关键是两种情况电路串并联的辨别和知道额定电压下灯泡正常发光．