Question

在如图所示的电路中，电源电压U=12V，且保持不变，灯L上标有“10V  5W”字样，R₁=10Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，不考虑灯丝电阻随温度的变化．
（1）开关S闭合、S₁断开，移动滑动变阻器滑片P使电压表示数为10V时，滑动变阻器接入电路中的电阻是多少？
（2）开关S、S₁都闭合，将滑动变阻器滑片P移至最左端时，若灯L仍然发光，电流表的示数是多大？此时灯L是正常发光吗？

Answer 1

分析：（1）当S闭、S₁断开，电路中灯L和R₂串联，知道电压表的示数（U_L）和电源电压，可以求U₂，根据串联电路的分压关系求滑动变阻器连入的电阻值；
（2）当开关S、S₁都闭合，P在左端时，R₁与灯L并联，灯两端的电压等于电源电压，超出了灯的额定电压，不能正常发光，根据并联电路的特点和欧姆定律求干路电流．

解答：解：（1）当S闭合，S₁断开时，L与R₂串联，如图：
此时，U_L=10V，L正常发光，
∵I=

PL

UL

= 

U2

R2

， 即：

5W

10V

=

U-UL

R2

=

12V-10V

R2

∴R₂=4Ω；
（2）当S、S₁都闭合，滑动变阻器滑片P移到最左端时，L与R₁并联，如图所示：
∵灯L上标有“10V  5W”，
∴RL=

U 2 L

PL

=

(10V)2

5W

= 20Ω，
∵IL=

U

RL

=

12V

20Ω

=0.6A，
I1=

U

R1

=

12V

10Ω

=1.2A，
∴电流表的示数：
I=I_L′+I₁=0.6A+1.2A=1.8A
此时，超出了灯的额定电压，不能正常发光．
答：（1）开关S闭合、S₁断开，移动滑动变阻器滑片P使电压表示数为10V时，滑动变阻器接入电路中的电阻是4Ω；
（2）开关S、S₁都闭合，将滑动变阻器滑片P移至最左端时，若灯L仍然发光，电流表的示数是1.8A，此时灯L不是正常发光．

点评：本题综合性较强，考查的内容较多：会辨别串、并联，会用欧姆定律计算，会进行电路动态分析，知道串联电路的特点、并联电路的特点．