Question

【题目】如图所示，电源电压8V，滑动变阻器标有“10Ω 1A”字样，灯L1、L2分别标有“4V 4W”和“2V 2W”字样．只闭合S1、S3时，滑动变阻器滑片P位于某位置，灯L1、L2均正常发光，则通过灯L1的电流为A，滑动变阻器消耗的电功率P1；此时只闭合S1、S2 ， 为保证灯L1正常发光，滑片P应向（选填“左”或“右”）移动，此时滑动变阻器消耗的电功率为P2 ， 则P1：P2= ．

Answer 1

【答案】1；左；1：2
【解析】解：（1）只闭合S1、S3时，由于灯L1正常发光，由P=UI可得，通过灯L1的电流： I1= = =1A；
只闭合S1、S3时，灯L1、L2与滑动变阻器右边部分串联，
由于两灯正常发光，灯泡的实际电压与额定电压相等，
根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端电压：U滑=U﹣U1﹣U2=8V﹣4V﹣2V=2V；
串联电路电流处处相等，则此时电路中的电流：I=I1=1A；
则变阻器消耗的电功率：P1=U滑I=2V×1A=2W﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
由欧姆定律可得，此时滑动变阻器连入的阻值：
R右= = =2Ω；
则滑动变阻器左边部分的电阻：R左=R﹣R右=10Ω﹣2Ω=8Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；（2）只闭合S1、S2时，L1与滑动变阻器左边部分串联，
当灯L1正常发光时，电路中的电流I=I1=1A，
此时滑动变阻器两端电压：U滑′=U﹣U1=8V﹣4V=4V；
由欧姆定律可得，此时滑动变阻器连入的阻值：
R左′= = =4Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③；
比较可知，R左′＜R左 ， 即变阻器左边部分的电阻应减小，所以滑片P应向左滑动，才能保证灯L1正常发光；
此时变阻器消耗的电功率：P2=U滑′I=4V×1A=4W﹣﹣﹣﹣﹣﹣④；
则P1：P2=2W：4W=1：2．
所以答案是：1；左；1：2．
【考点精析】利用电功率的计算公式对题目进行判断即可得到答案，需要熟知计算电功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中单位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）计算电功率还可用公式：P=I2R和P= U2/R．