Question

（2012?昭通）如圖所示，電源電壓為9V，電阻R₀阻值為18Ω，滑動變阻器上標有“2A 25Ω”、燈泡L標有“6V 3W”字樣．求：
（1）燈泡L的電阻．
（2）當S閉合，S₁、S₂斷開，要使燈泡正常發光，滑動變阻器連入電路的電阻．
（3）保持滑片P的位置不變，再閉合S₁、S₂，求電流表的示數．

Answer 1

分析：（1）由銘牌可知燈泡的額定電壓和額定功率，根據P=UI求出燈泡的額定電流，根據歐姆定律求出燈泡的電阻；
（2）當S閉合，S₁、S₂斷開時，燈L和滑動變阻器串聯，燈泡正常工作時的電壓和額定電壓相等，根據串聯電路的電壓特點可求滑動變阻器兩端的電壓，根據歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的阻值；
（3）保持滑片P的位置不變，再閉合S₁、S₂時，R₀與滑動變阻器并聯，電流表測干路電流，根據電阻的并聯求出電路中的總電阻，再根據歐姆定律求出電流表的示數．

解答：解：（1）根據P=UI可得：
燈泡的額定電流I_L=

PL

UL

=

3W

6V

=0.5A，
根據歐姆定律可得：
燈泡的電阻R_L=

UL

IL

=

6V

0.5A

=12Ω；
（2）當S閉合，S₁、S₂斷開時，等效電路圖如圖所示：

∵燈泡正常工作，
∴此時電路中的電流為0.5A，燈泡兩端的電壓U_額=6V，
滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_額=9V-6V=3V，
滑動變阻器接入電路中的阻值為R_滑=

U滑

IL

=

3V

0.5A

=6Ω；
（3）保持滑片P的位置不變，再閉合S₁、S₂，時，等效電路圖如圖所示：

根據

1

R

=

1

R1

+

1

R2

可得：
電路中的總電阻R_總=

R1R2

R1+R2

=

6Ω×18Ω

6Ω+18Ω

=4.5Ω，
干路中的電流I=

U

R總

=

9V

4.5Ω

=2A．
答：（1）燈泡L的電阻為12Ω；
（2）當S閉合，S₁、S₂斷開，要使燈泡正常發光，滑動變阻器連入電路的電阻為6Ω；
（3）保持滑片P的位置不變，再閉合S₁、S₂，電流表的示數為2A．

點評：本題考查了串聯電路的特點和并聯電路的特點以及歐姆定律的計算，關鍵是開關閉合、斷開時電路連接方式的辨別和電流表所測電路元件的判斷．