Question

（2012?广元）如图所示，电源电压不变，小灯泡标有“6V 3W”字样，R1的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值

（2012?广元）如图所示，电源电压不变，小灯泡标有“6V 3W”字样，R1的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值是24Ω．当S1、S3断开，S2闭合，移动滑片至滑动变阻器的中点时，小灯泡刚好正常发光，求：（1）小灯泡正常发光时的阻值；（2）电源电压；（3）当S1、S2、S3都闭合时，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为2.0A，则滑动变阻器的电功率是多少？

Answer 1

（1）根据P=

U2

R

可得，灯泡的电阻：
R_L=

UL2

PL

=

(6V)2

3W

=12Ω；
（2）当S₁、S₃断开，S₂闭合时，灯泡L与滑动变阻器阻值的一半串联，
∵串联电路中各处的电流相等，且L正常发光，
∴根据欧姆定律可得，电路中的电流：
I=I_L=

PL

UL

=

3W

6V

=0.5A，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴电源的电压：
U=I（R_L+

RP

2

）=0.5A×（12Ω+

24Ω

2

）=12V；
（3）S₁、S₂、S₃都闭合时，R_L不工作，R₁与R_P并联，电流表测干路电流，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴通过R₁的电流：
I₁=

U

R1

=

12V

10Ω

=1.2A，
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且干路电流为2.0A，
∴通过R_P的电流：
I_P=I′-I₁=2.0A-1.2A=0.8A，
则滑动变阻器的电功率：
P=UI_P=0.8A×12V=9.6W．
答：（1）小灯泡正常发光时的阻值为12Ω；
（2）电源电压为12V；
（3）当S₁、S₂、S₃都闭合时，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为2.0A，则滑动变阻器的电功率是9.6W．