Question

如图所示电路，当滑片P移在a时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A；当滑片P移在b时，电流表示数为0.3A．电阻R₁的最大阻值为20Ω；求：
（1）灯泡L的电阻值；
（2）灯泡L的额定功率；
（3）灯泡正常发光时电阻R₁1min产生的热量．

Answer 1

分析：（1）由电路图可知，电流表串联在电路中，测电路总电流；当滑片在a端时，灯泡与电阻并联，滑片在b端时，灯泡被短路，只有变阻器接入电路，由串联电路特点及欧姆定律可以求出灯泡阻值．
（2）已知电源电压与灯泡电阻，由电功率公式可以求出灯泡额定功率．
（3）求出灯泡正常发光时的电流，由并联电路特点求出通过滑动变阻器的电流，由焦耳定律可以求出电阻产生的热量．

解答：解：（1）设电源电压为U，滑片在b端时，
灯泡被短路，只有电阻接入电路，
∵I=

U

R

，
∴电源电压U=I′R₁=0.3A×20Ω=6V，
滑片P移在b时，灯泡与滑动变阻器并联，
通过滑动变阻器的电流I₁=I′=0.3A，
通过灯泡的电流I_L=I-I₁=0.5A-0.3A=0.2A，
∵I=

U

R

，
∴R_L=

U

IL

=

6V

0.2A

=30Ω；
（2）灯泡额定功率P=

U2

RL

=

(6V)2

30Ω

=1.2W；
（3）灯泡正常发光时电阻R₁在t=1min=60s内产生的热量：
Q=W=UI₁t=6V×0.3A×60s=108J；
答：（1）灯泡L的电阻值是30Ω；
（2）灯泡L的额定功率是1.2W；
（3）灯泡正常发光时电阻R₁1min产生的热量为108J．

点评：本题考查了求灯泡电阻阻值、灯泡额定功率、电阻产生的热量等问题，分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键，应用并联电路特点、欧姆定律、电功率公式及电功公式即可正确解题．