Question

如图所示的电路中，电源电压为9V，且保持不变，将S闭合，滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，灯泡L正常发光，A₁，A₂示数分别为0.2A和0.8A，定值电阻R的阻值为10Ω．求：
（1）灯泡L的额定电压和额定功率；
（2）滑片P移到另一位置时，灯泡L的实际功率与额定功率的比值为16：25，则此时A₂的示数为多少A？

Answer 1

解：由电路图可知，灯泡与电阻R并联后与滑动变阻器串联，电流表A₁测灯泡L支路的电流，A₂测干路电流．
（1）∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
∴通过R的电流I_R=I-I_L=0.8A-0.2A=0.6A，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴根据欧姆定律可得，灯泡两端的电压：
U_L=U_R=I_RR=0.6A×10Ω=6V，
∵此时灯泡正常发光，
∴灯泡的额定电压U_额=U_L=6V
灯泡的额定功率P_额=U_额I_L=6V×0.2A=1.2W；
（2）灯泡的电阻：
R_L===30Ω，
当滑片P移到另一位置时，灯泡L的实际功率与额定功率的比值为16：25，则根据P=可得，此时灯泡两端的电压：
U_L′===4.8V，
此时通过灯泡和电阻的电流分别为：
I_L′===0.16A，I_R′===0.48A，
此时A₂的示数：
I′=I_L′+I_R′=0.16A+0.48A=0.64A．
答：（1）灯泡L的额定电压为6V，额定功率为1.2W；
（2）滑片P移到另一位置时，灯泡L的实际功率与额定功率的比值为16：25时A₂的示数为0.64A．
分析：由电路图可知，灯泡与电阻R并联后与滑动变阻器串联，电流表A₁测灯泡L支路的电流，A₂测干路电流．
（1）根据并联电路的电流特点求出通过定值电阻的电流，再根据欧姆定律求出电阻两端的电压即为灯泡两端的电压，利用P=UI求出灯泡的电功率即为灯泡的额定功率；
（2）根据欧姆定律求出灯泡的电阻，当滑片P移到另一位置时，根据P=结合实际功率与额定功率的比值求出灯泡两端的电压即为并联部分的电压，再根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两支路的电流，利用并联电路的电流特点求出此时A₂的示数．
点评：本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，能把问题看成灯泡与定值电阻并联、滑动变阻器只是改变并联电路两端的电压是解决问题的关键．