Question

在如图所示的电路中，滑动变阻器的最大电阻是60欧，开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P滑到中点位置时，标有“0.4W”字样的灯泡E恰好正常发光，电压表的读数为3伏，灯泡E的额定电压是多少伏？当滑动变阻器的滑片P滑到下端B时，此时灯泡的实际功率是多少瓦？

Answer 1

【答案】分析：当滑片P处于中点位置时，根据欧姆定律求出串联电路的电流，利用U=求出灯泡E的额定电压，由R=求出灯泡的电阻，根据串联电路电压特点求出电源的电压；当滑片P滑到下端B时，根据电阻的串联求出此时电路的总电阻，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据P_实=I²R求出此时灯泡的实际功率．
解答：解：当滑片P处于中点位置时，滑动变阻器接入电路的电阻为R_中=30Ω，两端的电压U_P=3V，
则通过滑动变阻器的电流为I_中===0.1A；
∵串联电路的电流处处相等，
∴I=I_中=I_E=0.1A，
灯泡E的额定电压为U_额===4V，
灯泡E的电阻为R_E===40Ω，
电源电压U=U_额+U_P=4V+3V=7V；
当滑片P滑到下端B时，滑动变阻器接入电路的阻值为R_B=60Ω，
电路中的电流为I′===0.07A，
灯泡的实际功率为P_实=（I′）²?R_E=（0.07A）²×40Ω=0.196W．
答：灯泡E的额定电压是4V；当滑动变阻器的滑片P滑到下端B时灯泡的实际功率是0.196W．
点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算，以及电功率公式的灵活运用，关键是电路组成的分析．