Question

如图所示电路，电源是多档的学生电源，各档的电压不等。L是标有“8V  4W”的 小灯泡，R是定值电阻。当电源位于第一档，只闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P处于某位置a时，灯泡正常发光，电压表的示数是5V，滑动变阻器的功率是P_a；当电源位于第二档，只闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P处于某位置b时，电压表的示数是2.5V，滑动变阻器的功率是P_b，P_a︰P_b =12︰7；当电源位于第三档，开关都闭合，调节滑动变阻器的滑片P处于a点时，灯泡的亮度与第二种情况相同，滑动变阻器的功率P_a^‘，且P_a^‘︰P_a = 16︰9。不考虑温度对灯丝电阻的影响。

求：（1）滑动变阻器分别位于a点时接入电路的电阻值；

（2）第二档电源电压

。

 

Answer 1

【答案】

（1）滑动变阻器分别位于a点时接入电路的电阻值为6；

（2）第二档电源电压为10V

【解析】

试题分析：解：当电源位于第一档，只闭合开关S₁，调节滑动变阻器的滑片P处于a点时和滑片P处于b点的等效电路图分别如图所示，当电源位于第三档，开关都闭合，调节滑动变阻器的滑片P处于a点时，等效电路图如图所示

当电源位于第一档，由灯正常发光

 U_L = 8V，

I₁R =" 5" V    I₂R = 2.5V             

   

   

U_L' = I ₂ R_L =" 0.25A" ×16Ω=4V   

后两图中灯泡亮度相同

U₃ = U_L' = 4V

得到U_a =3V

 

                                 

Rb = 14Ω

 

U_b= I₂R_b =" 0.25" A×14Ω=3.5V 

U₂ =U_L' ＋ U_b＋ 2.5V = 4V＋3.5V＋2.5V=10V  

答：（1）滑动变阻器分别位于a点时接入电路的电阻值为6；

（2）第二档电源电压为10V

考点：动态电路分析、欧姆定律、电功率、串并联电路的特点

点评：本题考查了动态电路分析、欧姆定律、电功率、串并联电路的特点，关键是分析出档位时电路的变化。