Question

在如圖所示的電路中，電源電壓U=12V，且保持不變，燈L上標有“10V  5W”字樣，R₁=10Ω，滑動變阻器的最大阻值為20Ω，不考慮燈絲電阻隨溫度的變化．
（1）開關S閉合、S₁斷開，移動滑動變阻器滑片P使電壓表示數(shù)為10V時，滑動變阻器接入電路中的電阻是多少？
（2）開關S、S₁都閉合，將滑動變阻器滑片P移至最左端時，若燈L仍然發(fā)光，電流表的示數(shù)是多大？此時燈L是正常發(fā)光嗎？

Answer 1

分析：（1）當S閉、S₁斷開，電路中燈L和R₂串聯(lián)，知道電壓表的示數(shù)（U_L）和電源電壓，可以求U₂，根據串聯(lián)電路的分壓關系求滑動變阻器連入的電阻值；
（2）當開關S、S₁都閉合，P在左端時，R₁與燈L并聯(lián)，燈兩端的電壓等于電源電壓，超出了燈的額定電壓，不能正常發(fā)光，根據并聯(lián)電路的特點和歐姆定律求干路電流．

解答：解：（1）當S閉合，S₁斷開時，L與R₂串聯(lián)，如圖：
此時，U_L=10V，L正常發(fā)光，
∵I=

PL

UL

= 

U2

R2

， 即：

5W

10V

=

U-UL

R2

=

12V-10V

R2

∴R₂=4Ω；
（2）當S、S₁都閉合，滑動變阻器滑片P移到最左端時，L與R₁并聯(lián)，如圖所示：
∵燈L上標有“10V  5W”，
∴RL=

U 2 L

PL

=

(10V)2

5W

= 20Ω，
∵IL=

U

RL

=

12V

20Ω

=0.6A，
I1=

U

R1

=

12V

10Ω

=1.2A，
∴電流表的示數(shù)：
I=I_L′+I₁=0.6A+1.2A=1.8A
此時，超出了燈的額定電壓，不能正常發(fā)光．
答：（1）開關S閉合、S₁斷開，移動滑動變阻器滑片P使電壓表示數(shù)為10V時，滑動變阻器接入電路中的電阻是4Ω；
（2）開關S、S₁都閉合，將滑動變阻器滑片P移至最左端時，若燈L仍然發(fā)光，電流表的示數(shù)是1.8A，此時燈L不是正常發(fā)光．

點評：本題綜合性較強，考查的內容較多：會辨別串、并聯(lián)，會用歐姆定律計算，會進行電路動態(tài)分析，知道串聯(lián)電路的特點、并聯(lián)電路的特點．