Question

16．在如图所示电路中，小灯泡上仅能看见“2.5V”字样，滑动变阻器上标有最大阻值20Ω，当闭合开关S，且将滑片P移动最左端时，小灯泡正常发光，电流表的示数为0.5A（设灯丝电阻不变），求：
（1）电源电压；
（2）小灯泡的灯丝电阻；
（3）将滑片移至变阻器的最右端时，小灯泡两端的电压．

Answer 1

分析 （1）当闭合开关S，且将滑片P移动最左端时，电路为L的简单电路，电流表测电路中的电流，根据额定电压下灯泡正常发光可知电源的电压；
（2）当闭合开关S，且将滑片P移动最左端时，根据欧姆定律求出灯泡的电阻；
（3）将滑片移至变阻器的最右端时，小灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出小灯泡两端的电压．

解答 解：（1）当闭合开关S，且将滑片P移动最左端时，电路为L的简单电路，电流表测电路中的电流，
因小灯泡正常发光，
所以，电源的电压U=U_L=2.5V；
（2）当闭合开关S，且将滑片P移动最左端时，
由I=$\frac{U}{R}$可得，小灯泡灯丝的电阻：
R_L=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω；
（3）将滑片移至变阻器的最右端时，小灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I′=$\frac{U}{{R}_{L}+R}$=$\frac{2.5V}{5Ω+20Ω}$=0.1A，
则小灯泡两端的电压：
U=I′R_L=0.1A×5Ω=0.5V．
答：（1）电源电压为2.5V；
（2）小灯泡的灯丝电阻为5Ω；
（3）将滑片移至变阻器的最右端时，小灯泡两端的电压为0.5V．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．