Question

如图所示，L为标有“4 V、3 W”的小灯泡，滑动变阻器R最大阻值为12欧，R₀为定值电阻．求：

(1)小灯泡正常发光时的电阻．

(2)当S₁、S₂都断开，滑片P滑到变阻器R的中点时，灯L恰好正常发光，求电源的电压．

(3)当S₁、S₂都闭合，滑片P滑到b端时，电流表的示数为1.0安，求R₀阻值．

Answer 1

答案：
解析：

答：(1)小灯泡正常发光时的电阻为5.3 Ω． 　　(2)电源的电压为8.475 V． 　　(3)R0阻值为28.25 Ω． 　　分析：(1)知道小灯泡的额定电压和额定功率，可利用公式R＝计算出小灯泡正常发光时的电阻． 　　(2)当S1、S2都断开且滑片P置于滑动变阻器的中点时，变阻器与灯泡串联．首先根据串联电路电阻的特点，计算出此时电路中的总电阻，而灯L恰好正常发光，则此时电路中的电流为为小灯泡正常发光时的电流，可利用公式I＝进行计算，最后再利用公式U＝IR计算出电源电压． 　　(3)当S1、S2都闭合且滑片P滑到b端时，电阻R0和滑动变阻器的最大阻值并联，电流表测量的是干路中的总电流．根据欧姆定律I＝计算出通过滑动变阻器的电流， 　　再根据并联电路的电流特点求出通过电阻R0的电流，最后再利用公式R＝计算出电阻R0的阻值． 　　解答：解：(1)∵UL＝4 V，PL＝3 W， 　　∴小灯泡正常发光时的电阻为：RL＝＝≈5.3 Ω． 　　(2)当S1、S2都断开且滑片P置于滑动变阻器的中点时，变阻器与灯泡串联(如下图1所示)． 　　滑动变阻器R最大阻值为12 Ω，则滑动变阻器此时进入电流知道电阻为＝＝6 Ω， 　　∴此时电路中的总电阻为：R串＝＋RL＝6 Ω＋5.3 Ω＝11.3 Ω， 　　而此时灯L正常发光， 　　∴此时电路中的电流为：I串＝IL＝＝＝0.75 A， 　　则电源电压为：U＝I串R＝0.75 A×11.3 Ω＝8.475 V． 　　(3)当S1、S2都闭合且滑片P滑到b端时，电阻R0和滑动变阻器的最大阻值并联(如下图2所示)， 　　∵滑动变阻器的最大阻值接入电路R＝12 Ω， 　　∴通过滑动变阻器的电流为：IR＝＝≈0.7 A， 　　而干路中的总电流I并＝1.0 A， 　　∴通过电阻R0的电流为：I0＝I并－IR＝1.0 A－0.7 A＝0.3 A， 　　电阻R0的阻值为：R0＝＝＝28.25 Ω． 　　点评：本题综合考查了电阻、电压、电流的计算和串联电路、并联电路的特点，关键是熟练的掌握和应用相关的知识，难点是滑动变阻器的移动和开关闭合前后电路图串并联的辨别．

提示：

欧姆定律的应用；滑动变阻器的使用；电功率的计算．