Question

【題目】如圖所示的電路中，電源電壓不變．定值電阻R0的阻值為5Ω，小燈泡L上標有“6V 4.5W”字樣（不考慮溫度對燈絲電阻的影響）．請計算回答下列問題：
（1）小燈泡的電阻；
（2）當開關S接1，滑動變阻器的滑片P置于b端時，定值電阻R0消耗的電功率為12.8W．求電源電壓；
（3）當開關S接2，將滑動變阻器的滑片P置于a端時，小燈泡消耗的電功率為1.28W，求滑動變阻器的最大阻值．

Answer 1

【答案】
（1）解：根據P= 可得，小燈泡的電阻：

RL= = =8Ω；

（2）解：當開關S接1，滑動變阻器的滑片P置于b端時，電路為R0的簡單電路，定值電阻R0消耗的電功率為12.8W，

根據P= 可得，電源電壓：

U= = =8V；

（3）解：當開關S接2，將滑動變阻器的滑片P置于a端時，燈泡與滑動變阻器的最大阻值串聯；

小燈泡消耗的電功率為1.28W，且燈絲電阻不變，

根據P=I2R可得，此時電路中的電流：

I= = =0.4A，

電路中的總電阻：

R= = =20Ω，

根據串聯電路電阻的特點可得，滑動變阻器的最大阻值：

R滑大=R﹣RL=20Ω﹣8Ω=12Ω．

【解析】（1）由銘牌可知燈泡的額定電壓和額定功率，根據R= 計算小燈泡的電阻；（2）當開關S接1，滑動變阻器的滑片P置于b端時，電路為R0的簡單電路，已知R0消耗的電功率，根據P= 求電源電壓；（3）當開關S接2，將滑動變阻器的滑片P置于a端時，燈泡與滑動變阻器的最大阻值串聯；已知小燈泡消耗的電功率，根據P=I2R求出電路中的電流，再根據歐姆定律求出電路中的總電阻，最后根據串聯電路電阻的特點求出滑動變阻器的最大阻值．
【考點精析】掌握歐姆定律及其應用是解答本題的根本，需要知道歐姆定律的應用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大．（R=U/I） ② 當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小．（I=U/R） ③ 當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）．