Question

8．如图所示电路中，闭合开关S₁、S₂，断开开关S₃，调节变阻器滑片P至某位置，电压表示数为6.0V，电流表示数为0.50A，此时灯泡恰能正常发光；再闭合开关S₃，电流表示数变为0.75A，试求：
（1）变阻器接入电路的阻值；
（2）电源电压；
（3）灯泡的额定功率．

Answer 1

分析 （1）闭合开关S₁、S₂，断开开关S₃，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流，根据欧姆定律求出变阻器接入电路的阻值；
（2）闭合开关S₁、S₂、S₃时，电路为滑动变阻器的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；
（3）闭合开关S₁、S₂，断开开关S₃，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据P=UI求出灯泡的电功率即为灯泡的额定功率．

解答 解：（1）闭合开关S₁、S₂，断开开关S₃，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流，
由I=$\frac{U}{R}$可得，变阻器接入电路的阻值：
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
（2）闭合开关S₁、S₂、S₃时，电路为滑动变阻器的简单电路，电流表测电路中的电流，
则电源的电压：
U=I′R_滑=0.75A×12Ω=9V；
（3）闭合开关S₁、S₂，断开开关S₃，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，灯泡两端的电压：
U_L=U-U_滑=9V-6V=3V，
因此时灯泡正常发光，
所以，灯泡的额定功率：
P_L=U_LI′=3V×0.5A=1.5W．
答：（1）变阻器接入电路的阻值为12Ω；
（2）电源电压为9V；
（3）灯泡的额定功率为1.5W．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是开关闭合、断开时电路连接方式的判断．