Question

12．如圖所示的電路，燈泡L上標(biāo)有“12V 4W”字樣，R₀=20Ω，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為50Ω，滑片P起初處于最左端時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S₁、斷開(kāi)開(kāi)端S₂，電流表的示數(shù)為0.2A，求：
（1）電源電壓．
（2）小燈泡正常工作時(shí)的電阻．
（3）同時(shí)閉合S₁、S₂，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為其最大阻值的一半時(shí)，求電路的總功率．（假設(shè)小燈泡的電阻不變）

Answer 1

分析 （1）分析清楚電路結(jié)構(gòu)，應(yīng)用歐姆定律求出電源電壓．
（2）由燈泡銘可知燈泡額定電壓與額定功率，應(yīng)用電功率公式可以求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻．
（3）根據(jù)電路結(jié)構(gòu)，應(yīng)用并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出電路電流，然后求出電路總功率．

解答 解：（1）由圖示電路圖可知，滑片P起初處于最左端時(shí)，
閉合開(kāi)關(guān)S₁、斷開(kāi)開(kāi)端S₂時(shí)，只有R₀接入電路，電流表測(cè)電路電流，
由I=$\frac{U}{R}$可知，電源電壓：U=IR₀=0.2A×20Ω=4V；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，燈泡電阻：RL=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（12V）^{2}}{4W}$=36Ω；
（3）由圖示電路圖可知，同時(shí)閉合S₁、S₂，R₀與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)然后與燈泡并聯(lián)，
當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為其最大阻值的一半時(shí)，
電路電流：I=$\frac{U}{{R}_{L}}$+$\frac{U}{{R}_{0}+\frac{{R}_{滑最大}}{2}}$=$\frac{4V}{36Ω}$+$\frac{4V}{20Ω+\frac{50Ω}{2}}$=0.2A，
電路總功率：P=UI=4V×0.2A=0.8W；
答：（1）電源電壓為4V．
（2）小燈泡正常工作時(shí)的電阻為36Ω．
（3）電路的總功率為0.8W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求電壓、電阻與功率問(wèn)題，分析清楚電路結(jié)構(gòu)，應(yīng)用串并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律、電功率公式即可正確解題．