Question

如圖所示電路，電源電壓不變，燈L的額定電壓為6V（設燈泡工作時燈絲電阻不變），
滑動變阻器的最大阻值為20Ω．當開關S閉合，調節滑動變阻器滑片P處于中點位置時，
燈L剛好正常發光；當滑片P滑到變阻器最大阻值位置時，測量燈兩端電壓為4V．求：
（1）電源電壓和燈L的額定功率．
（2）當變阻器連入電路的阻值為最大值時，電流通過它3min所產生的熱量．

Answer 1

分析：找出滑片P在中點和全連入時連入的電阻值，分別利用歐姆定律和串聯電路的特點求解，注意“燈正常發光”這一條件

解答：解：（1）當開關S閉合，滑片P處于中點位置時，燈L正常發光，此時：

UL

RL

=

U-UL

1 2 R

，即：

6V

RL

=

U-6V

10Ω

-------①
當開關S閉合，滑片P滑到變阻器最大阻值位置時：

U′L

RL

=

U-U′L

R

， 即：

4V

RL

=

U-4V

20Ω

--------②
由①②解得：
U=12V，R_L=10Ω
P額=

U 2 L

RL

=

(6V)2

10Ω

=3.6W
（2）Q =I2Rt=(

U

RL+R

)2Rt=  (

12V

10Ω+20Ω

)2×20Ω× 180s=576J
答：（1）電源電壓是12V，燈L的額定功率為3.6W；
（2）當變阻器連入電路的阻值為最大值時，電流通過它3min所產生的熱量為576J

點評：滑片在不同位置時，兩次利用串聯電路的分壓關系是解題的關鍵．