Question

如圖所示，L為標(biāo)有“4 V、3 W”的小燈泡，滑動(dòng)變阻器R最大阻值為12歐，R₀為定值電阻．求：

(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻．

(2)當(dāng)S₁、S₂都斷開，滑片P滑到變阻器R的中點(diǎn)時(shí)，燈L恰好正常發(fā)光，求電源的電壓．

(3)當(dāng)S₁、S₂都閉合，滑片P滑到b端時(shí)，電流表的示數(shù)為1.0安，求R₀阻值．

Answer 1

答案：
解析：

答：(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為5.3 Ω． 　　(2)電源的電壓為8.475 V． 　　(3)R0阻值為28.25 Ω． 　　分析：(1)知道小燈泡的額定電壓和額定功率，可利用公式R＝計(jì)算出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻． 　　(2)當(dāng)S1、S2都斷開且滑片P置于滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，變阻器與燈泡串聯(lián)．首先根據(jù)串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)，計(jì)算出此時(shí)電路中的總電阻，而燈L恰好正常發(fā)光，則此時(shí)電路中的電流為為小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，可利用公式I＝進(jìn)行計(jì)算，最后再利用公式U＝IR計(jì)算出電源電壓． 　　(3)當(dāng)S1、S2都閉合且滑片P滑到b端時(shí)，電阻R0和滑動(dòng)變阻器的最大阻值并聯(lián)，電流表測量的是干路中的總電流．根據(jù)歐姆定律I＝計(jì)算出通過滑動(dòng)變阻器的電流， 　　再根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過電阻R0的電流，最后再利用公式R＝計(jì)算出電阻R0的阻值． 　　解答：解：(1)∵UL＝4 V，PL＝3 W， 　　∴小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為：RL＝＝≈5.3 Ω． 　　(2)當(dāng)S1、S2都斷開且滑片P置于滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，變阻器與燈泡串聯(lián)(如下圖1所示)． 　　滑動(dòng)變阻器R最大阻值為12 Ω，則滑動(dòng)變阻器此時(shí)進(jìn)入電流知道電阻為＝＝6 Ω， 　　∴此時(shí)電路中的總電阻為：R串＝＋RL＝6 Ω＋5.3 Ω＝11.3 Ω， 　　而此時(shí)燈L正常發(fā)光， 　　∴此時(shí)電路中的電流為：I串＝IL＝＝＝0.75 A， 　　則電源電壓為：U＝I串R＝0.75 A×11.3 Ω＝8.475 V． 　　(3)當(dāng)S1、S2都閉合且滑片P滑到b端時(shí)，電阻R0和滑動(dòng)變阻器的最大阻值并聯(lián)(如下圖2所示)， 　　∵滑動(dòng)變阻器的最大阻值接入電路R＝12 Ω， 　　∴通過滑動(dòng)變阻器的電流為：IR＝＝≈0.7 A， 　　而干路中的總電流I并＝1.0 A， 　　∴通過電阻R0的電流為：I0＝I并－IR＝1.0 A－0.7 A＝0.3 A， 　　電阻R0的阻值為：R0＝＝＝28.25 Ω． 　　點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了電阻、電壓、電流的計(jì)算和串聯(lián)電路、并聯(lián)電路的特點(diǎn)，關(guān)鍵是熟練的掌握和應(yīng)用相關(guān)的知識(shí)，難點(diǎn)是滑動(dòng)變阻器的移動(dòng)和開關(guān)閉合前后電路圖串并聯(lián)的辨別．

提示：

歐姆定律的應(yīng)用；滑動(dòng)變阻器的使用；電功率的計(jì)算．