Question

在如图所示的电路中，灯L标有“6V 3W”的字样，滑动变阻器R₁的最大阻值为12Ω．将滑动变阻器的滑片拨到最左端，并将开关S₁闭合时，灯L恰能正常发光．求：
（1）灯泡正常发光时的电流；
（2）在以上情况下再将S₂闭合，此时电流表的示数为0.8A，求R₂；
（3）当S₂断开，滑动变阻器的滑片拨到最右端时，灯泡L的实际电功率为多大．

Answer 1

解：（1）灯泡正常发光时的电压为6V，功率为3W，根据P=UI可得：
灯泡正常发光时的电流I_L===0.5A；
（2）当将滑动变阻器的滑片拨到最左端，并将开关S₁闭合时，电路为灯泡L的简单电路，
∵灯泡正常发光，
∴电源的电压U=6V，
再将S₂闭合时，灯泡与R₂并联，电流表测干路电流，
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
∴通过R₂的电流I₂=I-I_L=0.8A-0.5A=0.3A，
R₂===20Ω；
（3）当S₂断开，滑动变阻器的滑片拨到最右端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，
灯泡的电阻：
R_L===12Ω，
∵串联电路中总电阻等于各分电压之和，
∴电路中的电流：
I′===0.25A，
灯泡L的实际电功率：
P_L实=（I′）²R_L=（0.25A）²×12Ω=0.75W．
答：（1）灯泡正常发光时的电流为0.5A；
（2）R₂的阻值为20Ω；
（3）当S₂断开，滑动变阻器的滑片拨到最右端时，灯泡L的实际电功率为0.75W．
分析：（1）灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出正常发光时的电流；
（2）将滑动变阻器的滑片拨到最左端，并将开关S₁闭合时，电路为灯泡L的简单电路，根据灯泡正常发光可知电源的电压，再将S₂闭合时，灯泡与R₂并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电流特点求出通过R₂的电流，再根据欧姆定律求出R₂阻值；
（3）当S₂断开，滑动变阻器的滑片拨到最右端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，根据欧姆定律求出灯泡的电阻，再根据电阻的串联和欧姆定律求出此时电路中的电流，利用P=I²R求出灯泡L的实际电功率．
点评：本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是滑片位于不同位置和开关的闭合、断开时电路的连接方式．