Question

（2013?朝陽）如圖所示的電路中，電源電壓為12V，R₂的最大阻值為40Ω，根據表中的操作及記錄，求：
（1）R₁的阻值
（2）在“S閉合，S₁、S₂斷開”情況下，電阻R₁10min產生的熱量
（3）若S、S₁、S₂均閉合時燈L恰好正常發光，求小燈泡的額定功率

開關情況	滑片P的位置	電流表的示數
S 閉合，S1、S2斷開	位于中點	0.3A
S、S1、S2 均閉合	位于最右端	0.8A

Answer 1

分析：（1）由電路圖可知，S閉合，S₁、S₂斷開，滑片P位于中點時，R₁與R₂串聯，電流表測電路電流，由串聯電路特點及歐姆定律可以求出R₁的阻值．
（2）由Q=W=I²Rt可以求出R₁10min產生的熱量．
（3）由電路圖可知，S、S₁、S₂均閉合，滑片位于最右端時，燈泡與滑動變阻器并聯接在電源兩端，電流表測干路電流，由歐姆定律可以求出通過滑動變阻器的電流，由并聯電路特點可以求出通過燈泡的電流，最后由P=UI求出燈泡額定功率．

解答：解：（1）S閉合，S₁、S₂斷開，滑片P位于中點時，R₁與R₂串聯，
∵I=

U

R

，
∴電路總電阻R=

U

I

=

12V

0.3A

=40Ω，
R₁=R-

R2

2

=40Ω-

40Ω

2

=20Ω；
（2）S閉合，S₁、S₂斷開時，t=10min=600s，電阻R₁產生的熱量
Q=W=I²R₁t=（0.3A）²×20Ω×600s=1080J；
（3）S、S₁、S₂均閉合，滑片位于最右端時，燈泡與滑動變阻器并聯接在電源兩端，
通過R₂的電流I₂=

U

R2

=

12V

40Ω

=0.3A，
通過燈泡的電流I_L=I′-I₂=0.8A-0.3A=0.5A，
燈泡兩端電壓等于電源電壓12V，此時燈泡正常發光，
燈泡額定功率P=UI_L=12V×0.5A=6W；
答：（1）R₁的阻值為20Ω；
（2）在“S閉合，S₁、S₂斷開”情況下，電阻R₁10min產生的熱量為1080J；
（3）若S、S₁、S₂均閉合時燈L恰好正常發光，小燈泡的額定功率為6W．

點評：本題考查了求電阻、電阻產生的熱量、燈泡額定功率等問題，分析清楚電路結構是正確解題的前提與關鍵，應用串并聯電路特點、歐姆定律、電功率公式即可正確解題．