Question

如图所示，R₁=5Ω，R₂=10Ω，灯L标有“3V，3W”字样，R₃是最大电阻值为6Ω的滑动变阻器，P为滑动头，电流表内阻不计，灯L电阻不变．当P滑到A端时，灯L正常发光；当P滑到B端时，电源的输出功率为20W．求：
（1）电源电动势和内阻；
（2）当P滑到变阻器中点时，电源内阻损耗的功率．

Answer 1

分析：（1）由两个电路结构列全电路欧姆定律方程，解方和组即可．
 （2）确定电路结构，求得电流，求得功率．

解答：解：（1）电灯电阻R_L=

U 2 L

PL

L=3Ω，P在A端时，R_L与R₃的并联值为R′=

3×6

3+6

=2Ω
     外电路总电阻R_总=R₁+R′=7Ω，干路电流    I_总=I_L+I_R3=

3

3

+

3

6

=1.5A
      则由全电路欧姆定律得：E=I_总R_总+I_总r------------①
      P在B端时，外电路总电阻R_总^′=R₁=5Ω，由P=

I

2 总

R1 得干路电流I_总^′=2A，
       由全电路欧姆定律    可得   E=I_总′R₁+Ir---------②
       由①②式可得：E=12V，r=1Ω；
（2）P在中点时，R_外=6.5Ω，I_总^″=

E

R外+r

=1.6A，所以电源内阻损耗的功率P_内=I_总^″2r=2.56W
答：（1）E=12V，r=1Ω；
         （2）当P滑到变阻器中点时，电源内阻损耗的功率为2.56W

点评：考查电路结构的确定与全电路欧姆定律的应用，要学会简化电路．