Question

如圖所示的電路中，電源的電動勢E=10V，內(nèi)阻r=1Ω；R₁阻值為7.5Ω，滑動變阻器R₂全電阻為10Ω；小燈泡D的標(biāo)稱值為“6V　6W”；S₁為單刀單擲開關(guān)，S₂為單刀雙擲開關(guān)，有1、2兩個觸點(diǎn)．開始時，S₁閉合，S₂接通觸點(diǎn)1，調(diào)節(jié)R₂讓小燈泡D正常發(fā)光．求：
（1）若讓小燈泡D正常發(fā)光所需的R₂阻值為R₂₁，R₂₁=？
（2）若S₂接通觸點(diǎn)2，試通過計算判斷，能否通過調(diào)節(jié)R₂的阻值，讓小燈泡正常發(fā)光？

Answer 1

分析：（1）S₁閉合，S₂接通觸點(diǎn)1，小燈泡D正常發(fā)光，其電壓和功率均額定值，由公式P=UI求出通過燈泡D的電流，并求出其電阻．根據(jù)閉合電路歐姆定律求出R₁與R₂的并聯(lián)電阻，即可求得R₂₁=？
（2）S₂接通觸點(diǎn)2時，根據(jù)歐姆定律和全電路歐姆定律求出變阻器接入電路的電阻，再分析即可．

解答：解：（1）S₂接通觸點(diǎn)1時，
通過D燈的電流為  I_D=

PD

UD

=

6

6

A=1A
 D燈的電阻為  R_D=

U 2 D

PD

=

62

6

=6（Ω）
根據(jù)閉合電路歐姆定律得：I_D=

E

R∥+RD+r

則得：R_∥=

E

ID

-r-R_D=

10

6

-1-6=3（Ω）
R₁與R₂的并聯(lián)電阻為R_∥=

R1R21

R1+R21

=

7.5R21

7.5+R21

解得：R₂₁=5Ω
（2）S₂接通觸點(diǎn)2時，設(shè)R₂的阻值調(diào)為R₂₂可讓小燈泡D正常發(fā)光．
路端電壓 U=I_D（R_D+R₂₂）
干路電流 I=I_D+

U

R1

又 E=U+Ir
可解得：R₂₂=

33

17

Ω≈1.9Ω
可通過調(diào)節(jié)R₂的阻值為1.9Ω，讓小燈泡正常發(fā)光．
答：
（1）若讓小燈泡D正常發(fā)光所需的R₂阻值為R₂₁，R₂₁=5Ω．
（2）計算見上，可通過調(diào)節(jié)R₂的阻值為1.9Ω，讓小燈泡正常發(fā)光．

點(diǎn)評：本題要知道用電器只有額定電壓下才能正常工作，掌握功率公式、歐姆定律和全歐姆定律，根據(jù)電路的連接方式進(jìn)行解答．