Question

（2012?太倉市一模）如圖所示，燈L上標(biāo)有“6V 3W”字樣，電阻R₁=20Ω．求：
（1）燈泡的額定電流；
（2）燈泡正常工作時的電阻；
（3）當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂、S₃都斷開時，燈L正常發(fā)光，電源電壓；
（4）開關(guān)S₁、S₂、S₃都閉合，且滑片P在b端時，電流表的示數(shù)為2.4A，滑動變阻器R₂的最大阻值．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)I=

P

U

計算燈泡的額定電流；
（2）根據(jù)R=

U

I

計算燈泡的電阻值；
（3）分析開關(guān)S₁閉合，S₂、S₃都斷開時，電路的連接情況，根據(jù)燈泡正常發(fā)光確定電路中的電流，則R₁的電壓U₁=IR₁，電源電壓U=U₁+U_L；
（4）滑片在b端時，滑動變阻器的阻值最大，判斷開關(guān)S₁、S₂、S₃都閉合時的電路連接情況，根據(jù)并聯(lián)電路電壓的關(guān)系得知R₂兩端的電壓，根據(jù)I₁=

U1

R1

計算出R₁的電流，則I_滑=I-I₁，從而可以根據(jù)R_滑=

U

I滑

計算出滑動變阻器的最大阻值．

解答：解：（1）由P=UI得，I_額=

P額

U額

=

3W

6V

=0.5A；
（2）由I=

U

R

得，R=

U額

I額

=

6V

0.5A

=12Ω；
（3）當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂、S₃都斷開時，R₁與L串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光，所以I=I_額=0.5A，U_L=U_額=6V；
則U₁=IR₁=0.5A×20Ω=10V；
所以U=U₁+U_L=10V+6V=16V；
（4）開關(guān)S₁、S₂、S₃都閉合，且滑片P在b端時，燈泡被短路，R₁與R₂并聯(lián)，且滑動變阻器的阻值最大，
則U₁′=U₂′=U=16V；
通過R₁的電流I₁′=

U1′

R1

=

16V

20Ω

=0.8A；
通過R₂的電流I₂′=I′-I₁′=2.4A-0.8A=1.6A；
所以R₂=

U2′

I2

=

16V

1.6A

=10Ω．
答：（1）燈泡的額定電流為0.5A；
（2）燈泡正常工作時的電阻為12Ω；
（3）電源電壓為16V；
（4）滑動變阻器R₂的最大阻值為10Ω．

點評：此題考查了對功率公式的變形及應(yīng)用，考查了歐姆定律公式的變形及應(yīng)用，同時涉及到了串并聯(lián)電路電流、電壓的關(guān)系，能夠根據(jù)開關(guān)的開合正確判斷電路的連接方式是解決此題的關(guān)鍵．