Question

【題目】在如圖甲所示的電路中，電源電壓恒定，定值電阻R1的阻值為16Ω，滑動變阻器的最大阻值是40Ω，小燈泡的額定電壓為6V，通過小燈泡的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)開關(guān)S2閉合，S1、S3斷開時，滑動變阻器接入電路中的阻值為4Ω，小燈泡恰好正常發(fā)光。求：

（1）小燈泡的額定功率；

（2）電源電壓；

（3）當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，移動滑動變阻器的滑片P，當(dāng)電路消耗的總功率為6W時，求滑動變阻器接入電路中的電阻值。

Answer 1

【答案】（1）3W；（2）8V；（3）32Ω

【解析】

（1）由圖象讀出燈泡正常發(fā)光時的電流，由P=UI算出小燈泡的額定功率；
（2）當(dāng)開關(guān)S2閉合，S1、S3斷開，L與R2串聯(lián)，當(dāng)滑動變阻器接入電路中的阻值為4Ω，小燈泡恰好正常發(fā)光，根據(jù)U=IR算出滑動變阻器的電壓，滑動變阻器的電壓加燈泡兩端的電壓等于電源電壓；
（3）當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，R1、R2并聯(lián)，由電功率的公式算出R1的功率；總功率減去R1的功率即為R2的功率，根據(jù)電功率的公式算出R2的電阻。

（1）由題知燈泡的額定電壓為6V，由圖象讀出燈泡正常發(fā)光時的電流為，則小燈泡的額定功率：；

（2）當(dāng)開關(guān)閉合，、斷開，L與串聯(lián)，當(dāng)滑動變阻器接入電路中的阻值為，小燈泡恰好正常發(fā)光，則電路的電流，

滑動變阻器兩端的電壓：；

電源電壓為：；

（3）當(dāng)開關(guān)、、都閉合時，、并聯(lián)，因并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等，則的功率：；

因總功率等于各電阻消耗功率之和，所以的功率：；

由可得，的電阻：。