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    20．如图所示，电源电压9V恒定不变，小灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R1标有“20Ω 2A”字样，定值电阻R2=10Ω．
    （1）只闭合开关S1，调节滑动变阻器的滑片P，使小灯泡恰好正常发光，求此时电流表的示数和滑动变阻器接入电路的电阻值；
    （2）把滑动变阻器的滑片P移至b端，只闭合开关S2、S3，求R1两端的电压和10s内电流通过定值电阻R2产生的热量．

    分析 （1）只闭合开关S1时，灯泡L与滑动变阻器R1串联，电流表测电路中的电流，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻值；
    （2）把滑动变阻器的滑片P移至b端，只闭合开关S2、S3时，R2与R1的最大阻值并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点可知R1两端的电压，根据Q=W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出10s内电流通过定值电阻R2产生的热量．

    解答 解：（1）只闭合开关S1时，灯泡L与滑动变阻器R1串联，电流表测电路中的电流，
    因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，
    所以，电路中的电流：
    I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
    因串联电路中总电压等于各分电压之和，
    所以，R1两端的电压：
    U1=U-UL=9V-6V=3V，
    由I=$\frac{U}{R}$可得，滑动变阻器接入电路的电阻值：
    R1=$\frac{{U}_{1}}{I}$=$\frac{3V}{0.5A}$=6Ω；
    （2）把滑动变阻器的滑片P移至b端，只闭合开关S2、S3时，R2与R1的最大阻值并联，电流表测干路电流，
    因并联电路中各支路两端的电压相等，
    所以，R1两端的电压：
    U1′=U=9V，
    10s内电流通过定值电阻R2产生的热量：
    Q2=W2=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2大}}$t=$\frac{（9V）^{2}}{10Ω}$×10s=81J．
    答：（1）只闭合开关S1，调节滑动变阻器的滑片P，使小灯泡恰好正常发光，此时电流表的示数为0.5A，滑动变阻器接入电路的电阻值为6Ω；
    （2）把滑动变阻器的滑片P移至b端，只闭合开关S2、S3，则R1两端的电压为9V，10s内电流通过定值电阻R2产生的热量为81J．

    点评 本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电热公式的应用，分清电路的连接方式是解题的关键．

    练习册系列答案
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