Question

如圖所示連接電路．電源電壓15伏保持不變，滑動(dòng)變阻器R₂上標(biāo)有“50Ω 1A”．當(dāng)滑動(dòng)變阻器R₂的滑片移動(dòng)到某位置時(shí)，電壓表V的示數(shù)為12伏，電流表A的示數(shù)為0.3安．求：
（1）滑動(dòng)變阻器R₂此時(shí)連入電路的阻值．
（2）此時(shí)定值電阻R₁消耗的電功率P₁．
（3）若將R₁換成一個(gè)標(biāo)有“2V 0.2A”字樣的小燈，其他器材不做更換．這個(gè)小燈能否正常發(fā)光？請(qǐng)通過分析、計(jì)算進(jìn)行說明．（設(shè)燈絲電阻不變）

Answer 1

分析：由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測滑動(dòng)變阻器兩端電壓，電流表測電路電流；
（1）已知電壓與電流，由歐姆定律可以求出電阻阻值；
（2）由串聯(lián)電路特點(diǎn)求出定值電阻電壓，由P=UI可以求出其功率；
（3）燈泡在額定電壓下正常發(fā)光，由串并聯(lián)電路特點(diǎn)求出燈泡正常發(fā)光時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，然后根據(jù)該阻值判斷燈泡能否正常發(fā)光．

解答：解：（1）∵I=

U

R

，
∴電阻R₂=

U2

I

=

12V

0.3A

=40Ω；
（2）電阻R₁兩端電壓U₁=U-U₂=15V-12V=3V，
電阻R₁的功率P₁=U₁I=3V×0.3A=0.9W；
（3）燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓：
U₂′=U-U_L=15V-2V=13V，
∵I=

U

R

，
∴此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值：
R_滑=

U2′

IL

=

13V

0.2A

=65Ω＞50Ω，
滑動(dòng)變阻器最大阻值為50Ω，因此燈泡不能正常發(fā)光．
答：（1）滑動(dòng)變阻器R₂此時(shí)連入電路的阻值為40Ω．
（2）此時(shí)定值電阻R₁消耗的電功率為0.9W．
（3）燈泡不能正常發(fā)光．

點(diǎn)評(píng)：分析清楚電路結(jié)構(gòu)、應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律、電功率公式即可正確解題．