Question

8．如圖所示，電源電壓和燈L的電阻不變，燈L上標(biāo)有“4V 4W”字樣，當(dāng)開關(guān)S閉合，滑片P移至a端時(shí)，電流表的示數(shù)為1.25A，燈L正常發(fā)光；當(dāng)開關(guān)s斷開，滑片P移至b端時(shí)，燈L消耗的電功率是1W，電源電壓4V．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)開關(guān)S閉合，滑片P移至a端時(shí)，燈泡和變阻器并聯(lián)電流表測(cè)干路電流，根據(jù)額定電壓下燈泡正常發(fā)光得出電源的電壓，根據(jù)I=$\frac{P}{U}$求出通過(guò)燈泡的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流，再根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值．
（2）當(dāng)開關(guān)S斷開，滑片P移至b端時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，先根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻，再根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，最后根據(jù)P=I²R求出燈L消耗的電功率．

解答 解：（1）當(dāng)開關(guān)S閉合，滑片P移至a端時(shí)，燈泡和變阻器并聯(lián)電流表測(cè)干路電流，

因?yàn)闊襞菡�常發(fā)光，
所以電源電壓U=U_變=U_L額=4V，
由P=UI得：通過(guò)燈泡的電流I_L額=$\frac{{P}_{L額}}{{U}_{L額}}$=$\frac{4W}{4V}$=1A，
由于并聯(lián)電路的干路電流等于各支路電流之和，則通過(guò)變阻器的電流：I_變=I-I_L額=1.25A-1A=0.25A，
由歐姆定律得：滑動(dòng)變阻器的最大阻值R_滑=$\frac{U}{{I}_{滑}}$=$\frac{4V}{0.25A}$=16Ω．
（2）由歐姆定律得：燈泡的電阻R_L=$\frac{{U}_{L額}}{{I}_{L額}}$=$\frac{4V}{1A}$=4Ω，
當(dāng)開關(guān)S斷開，滑片P移至b端時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，

根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知：此時(shí)總阻值為R′=R_滑+R_L=16Ω+4Ω=20Ω，
電路中的電流I′=$\frac{U}{R′}$=$\frac{4V}{20Ω}$=0.5A，
故燈泡的實(shí)際功率：P_實(shí)=I′²R_L=（0.5A）²×4Ω=1W．
故答案為：1；4．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是兩種情況電路串并聯(lián)的辨別和知道額定電壓下燈泡正常發(fā)光．