Question

2．如图所示，电源电压为6V恒定不变，R₂的阻值为10Ω，当开关S₁闭合，S₂断开，滑片位于a端时，电流表的示数为0.2A．求：
（1）R₂的电功率和滑动变阻器的最大阻值．
（2）当开关S₁、S₂闭合，滑片P置于b端时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.8A．求：灯泡L的额定电压和额定功率．

Answer 1

分析 （1）当开关S₁闭合，S₂断开，滑片位于a端时，滑动变阻器阻值全部接入电路，两电阻串联，应用电功率公式可以求出电功率，应用串联电路特点与欧姆定律可以求出滑动变阻器的最大阻值．
（2）当开关S₁、S₂闭合，滑片P置于b端时，滑动变阻器与灯泡并联，电流表测干路电流，灯泡在额定电压下正常发光，应用电功率公式求出灯泡额定功率．

解答 解：（1）当S₁闭合，S₂断开，滑片位于a端时，R₁与R₂串联
由I=$\frac{U}{R}$可知，R₂两端的电压：U₂=IR₂=0.2A×10Ω=2V，
R₂的电功率：P₂=U₂I=2V×0.2A=0.4W，
滑动变阻器两端的电压：U₁=U-U₂=6V-2V=4V
R₁的阻值：R₁=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{4V}{0.2A}$=20Ω；
（2）当S₁ S₂闭合，滑片位于b端时，R₁与L并联
通过R₁的电流：I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{20Ω}$=0.3A，
通过L的电流I_L=I_总-I₁=0.8A-0.3A=0.5A，
因为灯泡正常发光，所以灯泡的额定电压：U_额=U=6V，
灯泡的额定功率：P_额=U_额I_L=6V×0.5A=3W；
答：（1）R₂的电功率为0.4W，R₁的最大阻值为20Ω
（2）灯泡的额定电压为6V，额定功率为3W．

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，关键是开关闭合、断开时电路连接方式的辨别和知道灯泡正常发光时的电压与额定电压相等．