Question

14．如图所示电路中，灯泡L1标有“2.5V“的字样，滑动变阻器R₂上标有”20Ω，1A“字样，电源电压4V保持不变，闭合开关后调节滑动变阻器，使灯正常发光，此时电流表读数为0.3A，辨析：
（1）小灯泡的额定功率；
（2）滑动变阻器连入电路的有效阻值；
（3）小高将一条导线连在某段电路的两端，发现：灯突然变亮，小高马上折下导线防止灯烧坏．
①请在电路图上，补充画出小高连在电路的那条导线；
②分析：接上导线时，灯为什么会变亮？

Answer 1

分析 （1）灯泡在额定电压下正常发光，应用P=UI求出灯泡额定功率．
（2）应用串联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值．
（3）灯泡变亮，说明通过灯泡的电流增大，根据图示电路图分析答题．

解答 解：（1）灯泡在额定电压下正常发光，
由题意知，灯泡正常发光时电流I=0.3A，
灯泡额定功率：P=U_LI=2.5V×0.3A=0.75W；
（2）灯泡正常发光时滑动变阻器两端电压：
U_滑=U-U_L=4V-2.5V=1.5V，
由I=$\frac{U}{R}$可知，滑动变阻器接入电路的阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{1.5V}{.03A}$=5Ω；
（3）①灯泡变亮，说明灯泡实际功率增大，通过灯泡的电流增大，电路总电阻减小，
由图示电路图可知，导线连在滑动变阻器两端，
电路图如图所示：

②滑动变阻器两端接上导线，滑动变阻器被短路，
电路总电阻变小，电路电流变大，灯泡实际功率变大，灯泡变亮．
答：（1）小灯泡的额定功率为0.75W；
（2）滑动变阻器连入电路的有效阻值为5欧姆；
（3）①如图所示；②接上导线时，滑动变阻器被短路，
电路总电阻变小，电路电流变大，灯泡实际功率变大，灯泡变亮．

点评 本题考查了求功率、电阻等问题，分析清楚电路结构，应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式即可正确解题．