Question

如图为“伏安法”测小灯泡电阻的电路图．滑动变阻器R的阻值调节范围为0-20Ω，电源电压不变．当滑片P置于变阻器的中点时，小灯泡正常发光，电流表示数为0.3A，电压表示数为3V．求：
（1）小灯泡的阻值R₁
（2）电源电压是多少？
（3）当滑片P滑至变阻器最右端时，小灯泡的实际功率．

Answer 1

解：（1）R_L===10Ω．
（2）当滑片P置于中点时，R=10Ω，U_R=IR=0.3A×10Ω=3V，U_总=U_R+U_L=3V+3V=6V．
（3）当滑片P置于最右端时，R=20Ω，R_总=R'+R_L=20Ω+10Ω=30Ω，
I_总===0.2A，
灯泡实际功率为：P_灯=I_总²R_L=（0.2A）²×10Ω=0.4W．
答：（1）小灯泡的阻值为10Ω；
（2）电源电压是6V；
（3）当滑片P滑至变阻器最右端时，小灯泡的实际功率为0.4W．
分析：（1）电压表测灯泡电压，电流表测灯泡电流．知道电压和电流，根据R=求电阻．
（2）滑动变阻器电阻值接入一半时，灯泡正常发光，根据U=IR，求滑动变阻器电压，再根据串联电路总电压等于各串联导体的电压之和，求电源电压．
（3）当滑动变阻器的滑片滑到右端时，阻值最大，电阻为20Ω，求总电压，再求此时电路电流，即灯泡电流．根据P=I²R，求实际功率．
点评：本题通过移动滑动变阻器的滑片，改变灯泡的电流和电压，求出电源电压是本题的关键．