Question

【題目】在如圖所示電路中，電源電壓保持不變，燈L標有“4V 1.6W'字樣．閉合開關S，當滑片P置于滑動變阻器的c點時，Rab=4Rac ， 燈L正常發光，20s內電流對滑動變阻器做功為16J，若燈L的電阻保持不變，則滑動變阻器R的最大阻值為Ω； 滑片P 在b端時電壓表的示數為U1；將滑片置于變阻器的某一位置d時（圖中未畫出），電壓表示數為U2 ， 且U1：U2=8：5，則P置于d時燈L實際消耗的電功率是 ．

Answer 1

【答案】20；1.225W
【解析】解：當滑片P置于變阻器的C點時，燈L正常發光，此時電流為I= = =0.4A， 根據W=UIt=I2Rt可得，滑動變阻器接入電路中的電阻：
Rac= = =5Ω，
則滑動變阻器R的最大阻值：Rab=4Rac=4×5Ω=20Ω；
滑動變阻器兩端的電壓：Uac=IRac=IRac=0.4A×5Ω=2V，
串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以電源電壓：U=UL額+Uac=4V+2V=6V，
串聯電路中的總電阻等于各分電阻之和，
燈泡的電阻RL= = =10Ω，
所以當滑片P在b端時，電路中的電流：
I1= = =0.2A，
滑動變阻器兩端的電壓：
U1=I1Rab=0.2A×20Ω=4V，
已知U1：U2=8：5，
則將滑片置于變阻器的某一位置D時，電壓表示數為U2= = =2.5V，
此時燈泡兩端的電壓：
UL=U﹣U2=6V﹣2.5V=3.5V，
燈泡的實際功率：
PL= = =1.225W．
所以答案是：20；1.225W．
【考點精析】關于本題考查的歐姆定律及其應用和電功率的計算公式，需要了解歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R才能得出正確答案．