Question

如图所示，灯上标有“6V，4W”的字样，电阻R₂的阻值为6欧姆，滑动变阻器最大阻值为20欧姆，
求：（1）小灯泡的电阻R₁是多大？
（2）当S₁，S₂，S都闭合滑片P在a时，小灯泡正好正常发光．则R₁、R₂消耗的电功率是多大？
（3）当S₂，S闭合，S₁断开，滑片P在b点时，R₂消耗的电功率是多少？

Answer 1

分析：（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，P=

U2

R

求出灯泡的电阻；
（2）当S₁、S₂、S都闭合滑片P在a时，灯泡L与R₂并联，根据并联电路的电压特点和额定电压下灯泡正常发光可知电源的电压，灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据P=

U2

R

求出R₂消耗的电功率；
（3）当S₂，S闭合，S₁断开，滑片P在b点时，R₂与滑动变阻器的最大阻值串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，根据P=I²R求出R₂消耗的电功率．

解答：解：（1）根据P=

U2

R

可得，灯泡的电阻：
R₁=

UL2

PL

=

(6V)2

4W

=9Ω；
（2）当S₁，S₂，S都闭合滑片P在a时，灯泡L与R₂并联，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，
∴电源的电压U=U_L=6V，
此时灯泡消耗的电功率P₁=P_L=4W，
R₂消耗的电功率：
P₂=

U2

R2

=

(6V)2

6Ω

=6W；
（3）当S₂，S闭合，S₁断开，滑片P在b点时，R₂与滑动变阻器的最大阻值串联，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴根据欧姆定律可得，电路中的电流：
I=

U

R2+R

=

6V

6Ω+20Ω

=

3

13

A，
R₂消耗的电功率：
P₂=I²R₂=（

3

13

A）²×6Ω≈0.32W．
答：（1）小灯泡的电阻R₁是9Ω；
（2）当S₁，S₂，S都闭合滑片P在a时，R₁、R₂消耗的电功率分别是4W、6W；
（3）当S₂，S闭合，S₁断开，滑片P在b点时，R₂消耗的电功率约为0.32W．

点评：本题考查了并联电路的特点和串联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等、功率和额定功率相等．