Question

如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡标有”9V 9W”的字样。当闭合S、S1、S2、，断开S3时，灯泡能正常发光，此时电流表示数为I。（假设小灯泡的电阻始终保持不变）。求：

（1）闭合S、S2，断开S1、S3时，电流表的示数与I相比变化了0.4A，则此时小灯泡的实际功率为多大；

（2）同时闭合四个开关，并将滑动变阻器的滑片P移到中点时，电流表的示数与I相比变化了0.6A，则滑动变阻器的最大阻值为多少；

（3）闭合S、S3，断开S1、S2，把滑动变阻器的滑片P分别移a端和b端时，R1消耗的功率之比是多少。

 

Answer 1

（1）小灯泡的实际功率为：PL′=I′2RL=（0.6A）2×9Ω=3.24W。

（2）滑动变阻器的最大阻值为：，即。

（3）两种状态下R1消耗的功率之比是： 。

【解析】

试题分析：（1）①当闭合S、S1、S2，断开S3时，R1被短路，只有小灯泡接入电路。由灯泡能正常发光，可知电源电压为：U=UL=9V。此时电流表示数为I有： 。

小灯泡的电阻为：。

②闭合S、S2，断开S1、S3时，R1与小灯泡L串联。电流表的示数与I相比变化了0.4A，即减小了0.4A。所以此时通过电路中的电流为：I′=I－0.4A=1A－0.4A=0.6A。

则此时小灯泡的实际功率为：PL′=I′2RL=（0.6A）2×9Ω=3.24W。

R1的阻值为：。

（2）同时闭合四个开关，并将滑动变阻器的滑片P移到中点时，R1被短路，滑动变阻器的一半电阻1/2Rab与小灯泡并联。电流表的示数与I相比变化了0.6A，即增大了0.6A，增大的电流也就是通过滑动变阻器1/2Rab的电流即Iab=0.6A。

所以滑动变阻器的最大阻值为：，即。

（3）闭合S、S3，断开S1、S2，把滑动变阻器的滑片P移a端时，只有R1接入电路中。所以此时R1消耗的功率为：

把滑动变阻器的滑片P移b端时，R1与滑动变阻器Rab串联。所以此时电路中的电流为：

=0.25A

此时R1消耗的功率为：

因此，两种状态下R1消耗的功率之比是： 。

考点：电路的综合分析与计算