Question

【题目】如图所示，灯L上标有“6V 3W”字样（不考虑温度对灯泡电阻的影响），电阻R1=20Ω．求：

（1）灯泡的电阻；
（2）当开关S1闭合，S2、S3都断开时，灯L正常发光，电源电压；
（3）开关S1、S2、S3都闭合，且滑片P在b端时，电流表的示数为2.4A，滑动变阻器R2的最大阻值；
（4）当开关S1断开，S2、S3都闭合，且滑片P在a、b间中点时，在1min内滑动变阻器产生的热量．

Answer 1

【答案】
（1）解：由题意知：灯泡的额定电压UL=6V，额定功率PL=3W，灯泡电阻RL= = =12Ω
（2）解：灯泡正常发光，电路电流I= = =0.5A，电阻R1与灯泡L串联，

电源电压U=I（R1+RL）=0.5A×（20Ω+12Ω）=16V

（3）解：电路电流IA=2.4A，电阻R1与R2并联，由欧姆定律得：流过电阻R1的电流I1= = =0.8A，

流过电阻R2的电流I2=IA﹣I1=2.4A﹣0.8A=1.6A，电阻R2的电阻值R2= = =10Ω

（4）解：滑片P在a、b间中点，滑动变阻器接入电路的电阻值R'2= = =5Ω，

在t=1min=60s内，滑动变阻器产生的热量Q= t= ×60s=3072J

【解析】（1）已知灯泡额定电压与额定功率，由P= 可求出灯泡电阻．（2）开关S1闭合，S2、S3都断开，电阻R1与灯泡L串联；由灯泡正常发光，根据I= 可求出电路电流；由串联电路的特点和欧姆定律可求出电源电压．（3）开关S1、S2、S3都闭合，灯泡L短路，电阻R1与R2并联，滑片P在b端时，滑动变阻器全部阻值完全接入电路，已知电路总电流，由欧姆定律与并联电路的特点可求出滑动变阻器的阻值．（4）开关S1断开，S2、S3都闭合，且滑片P在a、b间中点时，只有滑动变阻器接入电路，且接入电路的阻值是总阻值的一半，由W= 可求出滑动变阻器产生的热量．
【考点精析】本题主要考查了欧姆定律及其应用和电功率的计算公式的相关知识点，需要掌握欧姆定律的应用： ① 同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大．（R=U/I） ② 当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小．（I=U/R） ③ 当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大．（U=IR）；计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R才能正确解答此题．