Question

【題目】如圖所示燈L標(biāo)有“6V 3W”字樣，滑動(dòng)變阻器R2的最大電阻為12Ω，R1=12Ω，當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2、S3斷開，滑片P滑至滑動(dòng)變阻器a端時(shí)，燈L恰好正常發(fā)光．試求：

（1）電源電壓是多少？
（2）燈L正常發(fā)光時(shí)的電流和電阻各是多少？
（3）當(dāng)S1、S2、S3都閉合且滑動(dòng)變阻器滑片P滑到R2中點(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)和此時(shí)電路消耗的總功率各是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2、S3斷開，滑片P滑至滑動(dòng)變阻器a端時(shí)，電路為燈泡L的簡(jiǎn)單電路，因?yàn)長(zhǎng)正常發(fā)光，所以電源的電壓：U=U額=6V；

（2）解：L正常發(fā)光時(shí)，兩端的電壓UL=6V，功率為3W，

因?yàn)镻=UI，所以通過的電流I實(shí)=I額=P額/U額=3W/6V=0.5A，因?yàn)镮=U/R，

所以燈泡的電阻RL=U額/I額=6V/0.5A=12Ω；

（3）解：當(dāng)開關(guān)S1 、S2 、S3都閉合且滑片滑到中點(diǎn)時(shí)，電阻R1、R2并聯(lián)，

因?yàn)椴⒙?lián)電路中各支路兩端的電壓相等，

所以兩支路的電流分別為：I1 =U/R1=6V/12Ω=0.5A，I2=U/（R2/2）=6V/（12Ω/2）=1A，

因?yàn)椴⒙?lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，

所以電流表的示數(shù)：I=I1+I2=0.5A+1A=1.5A，

此時(shí)電路消耗的總功率：P總=UI=6V×1.5A=9W.

【解析】（1）S1閉合，S2、S3斷開電路為燈泡L的簡(jiǎn)單電路，因?yàn)長(zhǎng)正常發(fā)光，所以電源的電壓：U=U額=6V；
（2）知道電壓6V，功率為3W，因?yàn)镻=UI，所以通過的電流I實(shí)=I額=P額/U額=3W/6V=0.5A，因?yàn)镮=U/R，可求出燈絲的電阻；
（3）電流表的示數(shù)可根據(jù)并聯(lián)電路等于各支路電流之和進(jìn)行計(jì)算；電路消耗的總功率可根據(jù)P總=UI進(jìn)行計(jì)算.
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用電功的計(jì)算和電功計(jì)算公式的應(yīng)用，掌握電功計(jì)算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）；利用W=UIt計(jì)算電功時(shí)注意：①式中的W.U.I和t是在同一段電路； ②計(jì)算時(shí)單位要統(tǒng)一；③已知任意的三個(gè)量都可以求出第四個(gè)量．計(jì)算電功還可用以下公式：W=I2Rt ；W=Pt；W=U2 /R*t即可以解答此題．