Question

【題目】如圖所示，電源電壓恒定，小燈泡上標(biāo)有“2V 1W”的字樣，滑動變阻器R2的最大阻值為50Ω，求：

（1）小燈泡正常發(fā)光時的電阻．
（2）斷開開關(guān)S1 ， 閉合開關(guān)S、S2、S3 ， 將滑片P移到距a端的長度為總長ab的位置時，小燈泡L恰好正常發(fā)光，電源電壓是多少？
（3）斷開開關(guān)S2 ， 閉合開關(guān)S、S1 ， 、S3將滑片P移到a端時，電流表示數(shù)為2A，此時電壓表示數(shù)是多少？定值電阻R1的阻值是多少？

Answer 1

【答案】
（1）

因為P=，

所以燈泡的電阻為RL===4Ω；

答：小燈泡正常發(fā)光時的電阻為4Ω；

（2）

斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S、S2、S3，將滑片P移到距a端的長度為總長ab的位置時，燈泡和滑動變阻器串聯(lián)．如圖所示：

滑動變阻器接入電路的電阻為R2=×50Ω=10Ω，

此時串聯(lián)電路總電阻為R串=RL+R2=4Ω+10Ω=14Ω；

因為P=UI，

所以燈泡正常發(fā)光的電流為IL===0.5A；

因為I=，

所以電源電壓為U=IR串=0.5A×14Ω=7V；

答：電源電壓為7V

（3）

斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)S、S1、S3將滑片P移到a端時，燈泡和定值電阻R1并聯(lián)．如圖所示：

由于燈泡兩端實際電壓U實=7V遠(yuǎn)大于U額=2V，所以燈泡燒壞，電壓表顯示電源電壓U=7V；

定值電阻的阻值為R1===3.5Ω．

答：電壓表示數(shù)是7V；定值電阻R1的阻值是3.5Ω

【解析】（1）已知燈泡額定電壓和額定功率，利用公式R=得到燈泡正常發(fā)光的電阻；
（2）斷開開關(guān)S1 ， 閉合開關(guān)S、S2、S3 ， 燈泡和滑動變阻器串聯(lián)，滑動變阻器接入電路電阻與長度成正比；已知滑動變阻器接入電路電阻和燈泡電阻，可以得到串聯(lián)電路總電阻；已知燈泡正常發(fā)光，可以得到電路電流；已知電路電流和總電阻，可以得到電源電壓；
（3）斷開開關(guān)S2 ， 閉合開關(guān)S、S1 ， 、S3將滑片P移到a端時，燈泡和定值電阻R1并聯(lián)．電壓表測量電源電壓，電流表測量干路電流，利用歐姆定律得到R1的阻值．