Question

如图，电源电压为12V，L是“12V 6W”的灯泡，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。

（1）滑动变阻器的滑片在最左端，当三个开关都闭合时的电流表示数比断开S2、闭合S、S1时变化了1A，求R2的电阻。

（2）改变电流表量程，滑动变阻器的滑片在最右端，闭合S、S2，断开S1，电流表示数为0.2A，求滑动变阻器的最大电阻。

（3）滑动变阻器的滑片在中点，闭合S、S1，断开S2，灯泡电阻按不变计算，求灯泡的实际电功率。

 

Answer 1

（1）12Ω （2）48Ω （3）1.5W

【解析】

试题分析：（1）因为滑动变阻器的滑片在最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为零，所以当三个开关都闭合时，灯泡L与电阻R2并联；断开S2、闭合S、S1时，电阻R2开路。由此可知，灯泡L与电阻R2并联时，通过电阻R2的电流为I1=1A,则可得电阻R2=U/I2=12V/1A=12Ω

因为滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，所以闭合S、S2，断开S1时，R1、R2串联，R1、R2串联的总电阻为R=U/I2=12V/0.2A=60Ω，滑动变阻器的最大阻值R1=R-R2=60Ω-12Ω=48Ω。

由P=U2/R可得，RL=U2/P=(12V)2/6W=24Ω，滑动变阻器的滑片在中点，滑动变阻器接入电路的阻值为24Ω，闭合S、S1，断开S2时，灯泡L与滑动变阻器串联，电路中的电流为I3=U/(RL+R1/2)=12V/(24Ω+24Ω)=0.25A，灯泡的实际电功率为P=I32RL=(0.25A)2×24Ω=1.5W。

考点：电路分析；欧姆定律；电功率