Question

如圖所示，電源電壓U=6V，定值電阻R₀=20?，當開關S₁閉合、S₂斷開，調節滑動變阻器滑片P使小燈泡正常發光，此時電流表的示數I₁=0.3A；保持滑動變阻器滑片P的位置不變，再斷開S₁、閉合S₂，電流表的示數I₂=0.2A．求小燈泡的額定電壓和額定功率．

Answer 1

解：斷開S₁、閉合S₂時，R₀上電壓U₀=I₂R₀=0.2A×20?=4V，
此時，滑動變阻器的阻值R===10?，
S₁閉合、S₂斷開時，滑動變阻器上的電壓U₁=I₁R=0.3A×10?=3V，
小燈泡L的額定電壓U'=U-U₁=6V-3V=3V，
額定功率P=U'I₁=3V×0.3A=0.9W．
答：小燈泡的額定電壓為3V，額定功率為0.9W．
分析：當斷開S₁、閉合S₂時，定值電阻R₀與滑動變阻器串聯，已知此時電路電流和定值電阻R₀的阻值，根據公式U=IR可求定值電阻R₀兩端的電壓，進一步求出滑動變阻器兩端的電壓，再利用歐姆定律求出此時滑動變阻器的電阻，S₁閉合、S₂斷開時，燈泡與滑動變阻器串聯，電路電流和滑動變阻器電阻已知，根據公式U=IR求出滑動變阻器兩端的電壓，進一步求出燈泡兩端的電壓，此時燈泡正常發光，所以額定功率根據公式P=UI求出．
點評：本題考查電阻、電壓和功率的計算，以及串聯電路電流和電壓的規律，關鍵是明白開關斷開與閉合時電路的連接情況，還要學會靈活運用歐姆定律及其公式變形．