Question

如圖，電源電壓為12V，L是“12V 6W”的燈泡，R₁為滑動(dòng)變阻器，R₂為定值電阻。

（1）滑動(dòng)變阻器的滑片在最左端，當(dāng)三個(gè)開關(guān)都閉合時(shí)的電流表示數(shù)比斷開S₂、閉合S、S₁時(shí)變化了1A，求R₂的電阻。
（2）改變電流表量程，滑動(dòng)變阻器的滑片在最右端，閉合S、S₂，斷開S₁，電流表示數(shù)為0.2A，求滑動(dòng)變阻器的最大電阻。
（3）滑動(dòng)變阻器的滑片在中點(diǎn)，閉合S、S₁，斷開S₂，燈泡電阻按不變計(jì)算，求燈泡的實(shí)際電功率。

Answer 1

（1）12Ω  （2）48Ω  （3）1.5W

試題分析：（1）因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的滑片在最左端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零，所以當(dāng)三個(gè)開關(guān)都閉合時(shí)，燈泡L與電阻R₂并聯(lián)；斷開S₂、閉合S、S₁時(shí)，電阻R₂開路。由此可知，燈泡L與電阻R₂并聯(lián)時(shí)，通過電阻R₂的電流為I₁=1A,則可得電阻R₂=U/I₂=12V/1A=12Ω
因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的滑片在最右端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，所以閉合S、S₂，斷開S₁時(shí)，R₁、R₂串聯(lián)，R₁、R₂串聯(lián)的總電阻為R=U/I₂=12V/0.2A=60Ω，滑動(dòng)變阻器的最大阻值R₁=R-R₂=60Ω-12Ω=48Ω。
由P=U²/R可得，R_L=U²/P=(12V)²/6W=24Ω，滑動(dòng)變阻器的滑片在中點(diǎn)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為24Ω，閉合S、S₁，斷開S₂時(shí)，燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電路中的電流為I₃=U/(R_L+R₁/2)=12V/(24Ω+24Ω)=0.25A，燈泡的實(shí)際電功率為P=I₃²R_L=(0.25A)²×24Ω=1.5W。