Question

如圖所示電路，電源電壓不變，R₁=12Ω，小燈泡標(biāo)有“6V 12W”（電阻不變）．求：（畫出下列每小題的等效電路圖）
（1）小燈泡的電阻是多大？
（2）只閉合S₁時(shí)，電流表示數(shù)為0.8A，則電源電壓為多大？
（3）只閉合S₂，移動(dòng)滑片P至b點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率為P₁；當(dāng)S₁、S₂、S₃都閉合時(shí)，移動(dòng)滑片P至距a點(diǎn)

1

4

處時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率為P₂，且P₁=

1

9

P₂．求P₁的大小？

Answer 1

分析：（1）由燈泡銘牌可知，燈泡額定電壓是6V，額定功率是12W，由電功率的變形公式可以求出燈泡電阻．
（2）根據(jù)電路圖作出只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)的等效電路圖，然后由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律求出電源電壓．
（3）分析電路結(jié)構(gòu)，作出只閉合S₂與當(dāng)S₁、S₂、S₃都閉合時(shí)的等效電路圖，由電功率公式求出電阻功率．

解答：解：（1）∵P=

U2

R

，∴燈泡電阻R_L=

U 2 L

PL

=

(6V)2

12W

=3Ω；
（2）只閉合S₁時(shí)，等效電路圖如圖1所示，
∵I=

U

R

，∴電源電壓U=I（R₁+R_L）=0.8A×（12Ω+3Ω）=12V；
（3）只閉合S₂，等效電路如圖2所示，當(dāng)S₁、S₂、S₃都閉合時(shí)，等效電路圖如圖3所示，
如圖2所示，移動(dòng)滑片P至b點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器功率P₁=I′²R_滑=(

U

RL+R滑

)2R_滑 ①，
如圖3所示，移動(dòng)滑片P至距a點(diǎn)

1

4

處時(shí)，滑動(dòng)變阻器功率P₂=

U2

R滑′

=

U2

R滑 4

         ②，
P₁=

1

9

P₂  ③，將①②代入③，解得：R_滑=2R_L=2×3Ω=6Ω；
P₁=I′²R_滑=(

U

RL+R滑

)2R_滑=

(12V)2

(3Ω+6Ω)2

×6Ω≈10.67W；
答：（1）小燈泡的電阻是3Ω．
（2）電源電壓是12V．
（3）滑動(dòng)變阻器的功率P₁=10.67W．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了燈泡電阻、電源電壓、電阻功率等問(wèn)題，分析清楚電路結(jié)構(gòu)、熟練應(yīng)用電功率公式及其變形公式、歐姆定律、串聯(lián)電路特點(diǎn)即可正確解題．