Question

【題目】如圖所示，電源電壓恒定不變，小燈泡L標有“6V 3W”字樣，滑動變阻器R2的最大阻值是20Ω．

（1）當開關S1、S2閉合，滑片P置于b端時，小燈泡正常發(fā)光，求電源電壓和此時電流表的示數．

（2）當開關S1閉合、S2斷開，滑片P置于a端時，電流表的示數為0.2A，求此時R1的電功率．

Answer 1

【答案】（1）當開關S1、S2閉合，滑片P置于b端時，電源電壓為6V，此時電流表的示數為0.8A；

（2）當開關S1閉合、S2斷開，滑片P置于a端時，R1的電功率為0.4W

【解析】試題分析：（1）當開關S1、S2閉合，滑片P置于b端時，R2與L并聯，電流表測干路電流，根據并聯電路的電壓特點和額定電壓下燈泡正常發(fā)光可知電源的電壓，根據P=UI求出通過L的電流，根據歐姆定律求出通過R2的電流，根據并聯電路的電流特點求出干路電流表的示數；

（2）當開關S1閉合、S2斷開，滑片P置于a端時，燈泡被短路，R1與R2串聯，電流表測電路中的電流，根據歐姆定律求出R2兩端的電壓，根據串聯電路的電壓特點求出R1兩端的電壓，根據P=UI求出此時R1的電功率．

解：（1）當開關S1、S2閉合，滑片P置于b端時，R2與L并聯，電流表測干路電流，

因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，且燈泡正常發(fā)光，

所以，電源的電壓U=UL=6V；

由P=UI可得，通過燈泡的電流：

IL===0.5A，

通過R2的電流：

I2===0.3A，

因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，

所以，干路電流表的示數：

I=I2+IL=0.3A+0.5A=0.8A；

（2）當開關S1閉合、S2斷開，滑片P置于a端時，R1與R2串聯，電流表測電路中的電流，

此時R2兩端的電壓：

U2=I′R2=0.2A×20Ω=4V，

因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，R1兩端的電壓：

U1=U﹣U2=6V﹣4V=2V，

R1的電功率：

P1=U1I′=2V×0.2A=0.4W．

答：（1）當開關S1、S2閉合，滑片P置于b端時，電源電壓為6V，此時電流表的示數為0.8A；

（2）當開關S1閉合、S2斷開，滑片P置于a端時，R1的電功率為0.4W．