Question

【題目】如圖所示電路，電源電壓不變，小燈泡標(biāo)有“6V 3W“字樣，閉合開(kāi)關(guān)后，當(dāng)滑片P移至某一位置時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光，此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的功率為P1；當(dāng)滑片P移至某一端點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A，電壓表示數(shù)變化了3V，此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的功率為P2，且P1：P2=5：6．則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為_____Ω滑動(dòng)變阻器消耗的功率由P1變?yōu)?/span>P2的過(guò)程中，小燈泡消耗的功率變化了_____W

Answer 1

【答案】20 2.1

【解析】

由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。設(shè)電源電壓為U，
當(dāng)滑片P移至某位置時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光，且串聯(lián)電路中電流處處相等，
由P=UI可得，此時(shí)電路中的電流為：

I=IL===0.5A，

滑動(dòng)變阻器消耗的功率為：

P1=(UUL)I=(U6V)0.5A……①

當(dāng)滑片P移至某一端點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A，電流表示數(shù)減小，說(shuō)明變阻器接入的電阻變大，此時(shí)滑片在最大阻值處；
變阻器接入的電阻變大，由串聯(lián)分壓規(guī)律可知，變阻器分得的電壓變大，所以，電壓表示數(shù)變化了3V即增大了3V，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為：

U滑=U6V3V=U3V，

此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的功率為：

P2= U滑=(U3V)0.3A……②

已知P1:P2=5:6……③

聯(lián)立①②③解得，電源電壓

U=9V；
則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為：

R滑大====20；

由題意可知，小燈泡恰好正常發(fā)光，此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的功率為P1，則此時(shí)燈泡消耗的功率PL=P額=3W，

滑動(dòng)變阻器消耗的功率由P1變?yōu)?/span>P2的過(guò)程中，電壓表示數(shù)變化了3V即增大了3V，由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，燈泡兩端的電壓減小了3V，則此時(shí)燈泡兩端的電壓:

=6V3V=3V，
此時(shí)燈泡消耗的電功率：

==3V0.3A=0.9W，
則燈泡消耗的功率變化了：

P=PL=3W0.9W=2.1W。