Question

20．如图所示的电路中，电源电压恒定，小灯泡上标有“2.5V 0.75W”的字样，滑动变阻器的最大阻值为50Ω．
（1）当只闭合S₂，并将滑片P移到滑动变阻器的中点时，小灯泡L恰好正常发光，电源电压是多少？
（2）当开关S₁、S₂和S₃都闭合时，电流表示数为1A，此时通过R的电流是多少？R的电阻是多少？

Answer 1

分析 （1）由电路图可知，当只闭合S₂，滑动变阻器滑片在最中右点时，由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压是6V，额定功率是0.75W，由电功率公式可以求出它的电流；然后由欧姆定律及串联电路特点可以求出电源电压．
（2）当开关S₁、S₂和S₃都闭合时，R与灯泡L并联，注意灯泡L两端的电压远大于灯泡的额定电压，所以灯泡会烧坏，此时电流表示数为通过R的电流，由欧姆定律即可求R的阻值．

解答 解：（1）当只闭合S₂，滑动变阻器与灯泡L串联，由于灯泡恰好正常发光，则根据P=UI可得：
电流为I=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{0.75W}{2.5V}$=0.3A，
由I=$\frac{U}{R}$得：
U_中=IR_中=0.3A×25Ω=7.5V；
所以，电源电压U=U_L+U_中=2.5V+7.5V=10V；
（2）当开关S₁、S₂和S₃都闭合时，由于灯泡L两端的电压远大于灯泡的额定电压，所以灯泡会烧坏，此时只有R连入电路，则通过R的电流是为1A，
由I=$\frac{U}{R}$得：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{10V}{1A}$=10Ω．
答：（1）电源电压是10V；
（2）R阻值为10Ω．

点评 分析清楚电路结构、应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式即可正确解题，关键是注意当开关S₁、S₂和S₃都闭合时，由于灯泡L两端的电压远大于灯泡的额定电压，所以灯泡会烧坏，此时只有R连入电路．