Question

5．滑动变阻器R₀阻值范围为0-50Ω，小灯泡上标有“2.5V，0.25W”字样，电源电压6V．
求：（1）当S闭合后，变阻器阻值多大时，小灯泡发光正常？
（2）若变阻器接入阻值为50Ω时，小灯泡实际功率多大？

Answer 1

分析 （1）由灯泡铭牌找出灯泡的额定电压与额定功率，由功率的变形公式I=$\frac{P}{U}$求出灯泡正常发光时的电流，
由串联电路的电压特点求出滑动变阻器的电压，最后由R=$\frac{U}{I}$求变阻器阻值；
（2）由R=$\frac{U}{I}$求出灯泡的电阻，由串联电路的特点及欧姆定律求出滑片移到最右端时电路的电流，然后由功率公式P=I²R求出灯泡的实际功率．

解答 解：（1）由P=UI得：灯泡正常发光时的电流I=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{0.25W}{2.5V}$=0.1A，
由串联电路的电压等于各电阻两端电压之和可得：
灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压U_滑=U-U_L=6V+2.5V=3.5V；
由欧姆定律得：
变阻器阻值R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.1A}$=35Ω．
（2）由欧姆定律得：灯泡电阻R_L=$\frac{{U}_{额}}{I}$=$\frac{2.5V}{0.1A}$=25Ω，
滑片移到最右端时，总阻值为R=R_L+R₀=25Ω+50Ω=75Ω，
电路电流I′=$\frac{U}{R}$=$\frac{6V}{75Ω}$=0.08A，
灯泡的实际功率P=I′²R_L=（0.08A）²×25Ω=0.16W；
答：（1）当S闭合后，变阻器阻值位35Ω时，小灯泡发光正常；
（2）若变阻器接入阻值为50Ω时，小灯泡实际功率是0.16W．

点评 本题是一道电路计算题，这是电学的必考题型，要熟悉此类题涉及的知识点，分析清楚电路结构是解这类题的前提与基础，熟练掌握串并联电路的特点、欧姆定律、电功及电功率公式是正确解题的关键．