Question

如图所示，电源电压恒定，滑动变阻器最大值为16Ω，灯L₁标有“6V 3W”灯L₂标有“6V 6W”，灯丝电阻不随温度变化．当开关S在接点1位置时，滑动变阻器滑片P位于中点，灯L₁正常工作；当开关S位于2位置时，适当调节滑片P的位置，使灯L₂也能正常工作．求：

(1)电源电压．

(2)开关S在2位置时滑动变阻器连入电路的阻值．

(3)题中所述前后两种情况下，滑动变阻器所消耗的电功率之比．

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)在(a)状态下：L1与Ra串联(对比上题，这两态的区别是什么？) 　　∴I1＝I额1＝＝＝0.5A 　　∴U串＝I1·Ra＝0.5A××16Ω＝4V 　　∴U＝U1＋Ua＝6V＋4V＝10V 　　(2)在(b)状态下：L2与Rb串联(对比上题，这两态的区别是什么？) 　　∴I2＝I额2＝＝＝1A 　　∴Ub＝U－U2＝10V－6V＝4V 　　∴Rb＝＝＝4Ω 　　(3)＝＝＝＝ 　　答案：(1)电源电压为10V．(2)开关S在2位置时滑动变阻器连入电路的阻值为4Ω．(3)开关S在1和2两种情况下，滑动变阻器消耗功率之比为1∶2． 　　思路分析：题中的变化因素有两个：单刀双掷开关S；滑动变阻器R．使电路具有两个状态，画出分状态的等效电路图．如图中(a)状态，Ra与灯L1串联，L1正常工作，则U1＝6V，电路中电流强度，滑动变阻器两端电压及电源电压就都可求出．在(b)状态中，电阻Rb与灯L1串联，L2正常工作，Rb两端电压、电路中的电流强度都可得出．从而可求出变阻器的阻值．解第三问时虽求的是滑动变阻器在(a)，(b)两状态中功率的比，但要注意变阻器阻值两次不同．