Question

如图所示，变阻器R_ab的电阻为12Ω，当滑片P滑到ab中间位置c时，标有“6V，6W”的L灯恰好正常发光，已知电池组的内阻为1.0Ω，求：
（1）灯L正常发光时，电压表与电流表的示数．
（2）当变阻器滑片P滑到ac中间位置d时，灯L消耗的功率是多少？灯L的亮度怎样变化？

Answer 1

分析：（1）L灯恰好正常发光，其电压为额定电压，功率为额定功率，由公式R=

U2

P

求出灯泡的电阻，由功率公式P=UI求出通过灯泡的电流，就是电流表的示数．
根据欧姆定律可求出变阻器的电压，即为电压表的示数．
（2）根据上题结果，由闭合电路欧姆定律求出电源的电动势．当变阻器滑片P滑到ac中间位置d时，先运用闭合电路欧姆定律求出通过电流，再求解灯泡L消耗的功率，根据功率的大小，分析亮度的变化．

解答：解：（1）灯泡的电阻为：R_灯=

U2

P

=

62

6

=6（Ω）．
通过灯泡的电流为：I_灯=

P

U

=

6

6

=1（A），则电流表的示数是1A．
又变阻器的电阻为：R_ac=

1

2

Rab=

1

2

×12=6（Ω）
电压表V示数：U=I_灯R_ac=1×6V=6V
电源的内电压为：U_内=Ir=1×1.0=1.0（V）
则电源的电动势为：E=U+I_灯R_ac+U_内=6V+1×6V+1V=13V
（2）当变阻器滑片P滑到ac中间位置d时，R_ad=9Ω
电路中电流为：
I′=

E

R灯+Rad+r

=

13

6+9+1

A=

13

16

A
∴P′_灯=I′²R_灯=(

13

16

)2×6W≈3.96W
∴灯L亮度变暗
答：
（1）灯L正常发光时，电压表与电流表的示数分别为6V和1A．
（2）当变阻器滑片P滑到CB中间位置D时，灯L消耗的功率是3.96W，灯L亮度变暗．

点评：解答本题关键掌握电路的基本规律：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律和功率公式，能准确地确定出变阻器接入电路的电阻，基础题．