Question

【題目】如圖所示電路中，電源電壓不變。閉合開關(guān)后，當(dāng)滑片P在某一端點時，電流表示數(shù)為0.3A，小燈泡消耗的功率為0.9W；當(dāng)滑片P移至中點時，電壓表示數(shù)變化了2V，此時小燈泡恰好正常發(fā)光，且消耗的功率為2W．求：

（1）當(dāng)滑片P在某一端點時，電壓表的示數(shù)；

（2）小燈泡正常發(fā)光時的電阻；

（3）電源電壓。

Answer 1

【答案】（1）3V；（2）12.5Ω；（3）9V

【解析】

由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流。（1）當(dāng)滑片P在某一端點時，電流表示數(shù)為0.3A，小燈泡消耗的功率為0.9W；當(dāng)滑片P移至中點時，電壓表示數(shù)變化了2V，此時小燈泡恰好正常發(fā)光，且消耗的功率為2W，由小燈泡消耗的功率變大可知，電路中的電流I＝0.3A時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，由P＝UI可得，此時燈泡兩端的電壓：UL＝＝3V;(2)當(dāng)滑片P移到中點時，變阻器接入電路中的電阻變小，電路中的電流變大，燈泡兩端的電壓變大，由電壓表示數(shù)變化了2V可知，此時燈泡兩端的電壓UL′＝UL2V＝3V2V＝5V，因此時燈泡正常發(fā)光，且燈泡的功率PL′＝2W，所以，由P＝UI＝可得，燈泡正常發(fā)光時的電阻：RL＝＝12.5Ω;（3）當(dāng)滑片P在最右端時，燈泡的電功率兩端的電壓UL＝3V，電路中的電流I＝0.3A，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，由I＝可得，電源的電壓：U＝ULIR＝3V0.3A×R滑 -----------①，當(dāng)滑片P移到中點時，燈泡兩端的電壓UL′＝5V，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流：I′＝＝0.4A，電源的電壓：U＝UL′I′×＝5V0.4A×------------②，因電源的電壓不變，所以，3V0.3A×R滑＝5V0.4A×，解得：R滑＝20Ω，電源的電壓U＝ULIR＝3V0.3A×20Ω＝9V.