Question

如图电路，电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”字样．当S闭合，S₁、S₂断开，滑片P从b端滑到中点时，电流表的示数变化了0.1A，此时电压表的示数为6V；保持滑片P的位置不变，闭合S₁、S₂，电流表的示数又变化了2A．则电源电压    V，定值电阻R的阻值    Ω．

Answer 1

【答案】分析：由灯泡铭牌信息求出灯泡的电阻及额定电流；当S闭合，S₁、S₂断开时，灯泡及R串联，电压表测L两端的电压，因电压表示数为灯泡的额定电压，故灯泡正常发光，则可知滑动变阻器滑片接中点时电路中的电流；由题意可知当滑片P在b点时电路中的电流；则分别以电源电压为等价列出滑片在两个不同位置时的表达式，联立则可解得电源电压及R的总阻值．
当将开关全部闭合时，灯泡L被短路，R及滑动变阻器并联，则由电流表示数的变化可求得此时干路电流，由欧姆定律求得通过滑动变阻器的电流，则由并联电路的电流规律可求得通过R的电流，由欧姆定律可求得R的阻值．
解答：解：灯泡电阻R_L===12Ω；
灯泡的额定电流I_L===0.5A；
当S闭合，S₁、S₂断开时，灯泡及滑动变阻器串联，且当滑片移到中点时灯泡正常发光，故此时电路中电流为0.5A．
则有
U=I_L（R_L+R）             ①
当滑片在b端时
U=（I_L-0.1A）（R_L+R）     ②
由①②可得 0.5A（12Ω+R）=（0.5A-0.1A）（12Ω+R）
解之 R=8Ω
U=0.5A×（12Ω+×8Ω）=8V；
当开关全部闭合时，灯泡L短路，R与R并联，则总电阻减小，总电流增大，即电流：I₂=I_L+2A=0.5A+2A=2.5A；
通过滑动变阻器的电流I_R===2A；
则通过R的电流I=I₂-I_R=2.5A-2A=0.5A；
则定值电阻R的阻值R===16Ω．
故答案为 8，16．
点评：本题考查了串并联电路的特点及欧姆定律的应用，对学生要求较高；在解题时要根据电路中电阻的变化判断出电流的变化方向，从而准确地确定出电流值．