Question

【題目】如圖所示，電源電壓不變，兩個電流表的量程均為0～0.6A，滑動變阻器上標有“50Ω 1A”的字樣，其接入電路的電阻值與連入電路電阻絲的長度成正比，當滑片P在最左端的a點時，閉合開關S，燈泡L正常發光，兩個電流表的示數分別為I1a=0.24A，I2a=0.50A；當滑片P由最左端的a點向右移動6cm到達b點時，兩個電流表的示數分別為I1b=0.40A，I2b=0.50A，則小燈泡的額定功率為W；在不損壞電路器材的條件下，滑片P從a點向右移動的最大距離為cm．

Answer 1

【答案】6；9
【解析】解：由電路圖可知，滑動變阻器與燈泡并聯，電流表A1測通過滑動變阻器支路的電流，電流表A2測通過燈泡支路的電流．（1）滑片P在最左端的a點，變阻器接入電路中的電阻最大為50Ω，因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，由I= 可得，電源的電壓：
U=I1aRa=0.24A×50Ω=12V；
因為此時燈泡L正常發光，所以，燈泡的額定功率：
PL=UI2a=12V×0.5A=6W；（2）當滑片位于b點時，通過滑動變阻器的電流為I1b=0.40A，
則由歐姆定律可得，滑動變阻器接入電路中的電阻：Rb= = =30Ω，
綜上可知，滑片P從a滑到b點時，變阻器接入電路中電阻的變化量50Ω﹣30Ω=20Ω，滑片移動的距離為6cm，所以1cm的電阻絲其阻值為 = Ω/cm；
因電流表的量程均為0～0.6A、滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，
所以，通過滑動變阻器的最大電流I大=0.6A，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，
則滑動變阻器接入電路中的最小阻值：
R滑小= = =20Ω，
當滑片位于a點時，滑動變阻器接入電路中的電阻Ra=50Ω，
當滑片P從a滑到最小阻值時，變阻器接入電路中電阻的變化量50Ω﹣20Ω=30Ω，
則滑片移動的距離為： =9cm．
所以答案是：6；9．
【考點精析】利用歐姆定律及其應用和電功率的計算公式對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．