Question

如圖18所示的電路中，燈泡L上標(biāo)有“12V 9W”字樣，滑動(dòng)變器的最大阻值為R1，R2的阻值為24Ω，電源電壓保持不變。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí)，燈泡L正常發(fā)光；當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2斷開(kāi)，S3閉合時(shí)，改變滑片P的位置，使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值分別為R1和R1/4，在這兩種情況下，滑動(dòng)變阻器消耗的功率相等。（燈泡電阻不隨溫度的變化而改變）求：

（1）電源電壓；

（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí)，兩個(gè)電流表的示數(shù)；

（3）滑動(dòng)變阻器的最大阻值R1。

 

Answer 1

（1）12V （2）電流表A1的示數(shù)為0.5A，電流表A的示數(shù)為1.25A （3）32Ω

【解析】

試題分析：【解析】
（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí)，R2與燈泡并聯(lián)，此時(shí)燈泡正常發(fā)光，其兩端的電壓既是電源電壓也是它的額定電壓，

所以電源的電壓U=UL=12V

（2）由于電流表A1測(cè)R2支路的電流，電流表A測(cè)干路電流，通過(guò)R2的電流I2=U2/R2=U/R2=12V/24Ω=0.5A，所以電流表A1的示數(shù)為0.5A

根據(jù)P=UI可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為：IL=PL/UL=9W/12V=0.75A

所以干路中的電流即電流表A的示數(shù)為：I=I2+IL=0.5A+0.75A=1.25A

（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2斷開(kāi)，S3閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，

燈泡的電阻RL=U2額/P額=(12V)2/9W=16Ω

當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為R1時(shí)，P1=〔U/( R1+16Ω)〕2·R1

當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為R1/4時(shí)，P1’=〔U/( R1/4+16Ω)〕2·(R1/4)

由P1= P1’

得：〔U/( R1+16Ω)〕2·R1=〔U/( R1/4+16Ω)〕2·(R1/4)

解得：R1=32Ω

考點(diǎn)：并聯(lián)電路中電流和電壓的規(guī)律；歐姆定律；電功率