Question

18．如圖所示，燈泡L標(biāo)有“8V  4W”的字樣，開關(guān)S閉合，滑片P在中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為4V，燈泡正常發(fā)光（假定燈泡電阻不隨溫度變化而變化）．求：
（1）燈泡的電阻R_L；
（2）電源電壓U；
（3）滑動(dòng)變阻器的最大阻值R．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出燈泡的電阻；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)求出電源的電壓；
（3）燈泡在額定電壓下的實(shí)際功率和額定功率相等，根據(jù)I=$\frac{P}{U}$求出電路中的電流，最后根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻，即可求出變阻器的最大阻值R．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得燈泡的電阻為：R_L=$\frac{{{U}_{額}}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{{（8V）}^{2}}{4W}$=16Ω；
（2）當(dāng)滑片P在中點(diǎn)時(shí)，R′與燈泡L串聯(lián)，
因?yàn)闊襞菡�常發(fā)光，
所以U_L=U_額=8V，
因?yàn)榇��?lián)電路的電壓等于各分電壓之和，
所以電源電壓U=U_R+U_L=4V+8V=12V．
（3）因?yàn)闊襞菡�常發(fā)光，
所以電路中的電流：
I′=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{8V}{16Ω}$=0.5A；
滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為：
R′=$\frac{{U}_{R}}{{I}^{′}}$=$\frac{4V}{0.5A}$=8Ω，
所以變阻器的最大阻值R=2R′=2×8Ω=16Ω．
答：（1）燈泡的電阻R_L為16Ω．
（2）電源電壓為12V；
（3）滑動(dòng)變阻器的最大阻值為16Ω．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)和歐姆定律的計(jì)算；能根據(jù)燈泡正常發(fā)光，利用電功率公式確定電路中的電流和燈泡兩端的電壓是解決本題的關(guān)鍵．