Question

如圖所示，變阻器R_ab的電阻為12Ω，當(dāng)滑片P滑到ab中間位置c時(shí)，標(biāo)有“6V，6W”的L燈恰好正常發(fā)光，已知電池組的內(nèi)阻為1.0Ω，求：
（1）燈L正常發(fā)光時(shí)，電壓表與電流表的示數(shù)．
（2）當(dāng)變阻器滑片P滑到ac中間位置d時(shí)，燈L消耗的功率是多少？燈L的亮度怎樣變化？

Answer 1

分析：（1）L燈恰好正常發(fā)光，其電壓為額定電壓，功率為額定功率，由公式R=

U2

P

求出燈泡的電阻，由功率公式P=UI求出通過燈泡的電流，就是電流表的示數(shù)．
根據(jù)歐姆定律可求出變阻器的電壓，即為電壓表的示數(shù)．
（2）根據(jù)上題結(jié)果，由閉合電路歐姆定律求出電源的電動(dòng)勢．當(dāng)變阻器滑片P滑到ac中間位置d時(shí)，先運(yùn)用閉合電路歐姆定律求出通過電流，再求解燈泡L消耗的功率，根據(jù)功率的大小，分析亮度的變化．

解答：解：（1）燈泡的電阻為：R_燈=

U2

P

=

62

6

=6（Ω）．
通過燈泡的電流為：I_燈=

P

U

=

6

6

=1（A），則電流表的示數(shù)是1A．
又變阻器的電阻為：R_ac=

1

2

Rab=

1

2

×12=6（Ω）
電壓表V示數(shù)：U=I_燈R_ac=1×6V=6V
電源的內(nèi)電壓為：U_內(nèi)=Ir=1×1.0=1.0（V）
則電源的電動(dòng)勢為：E=U+I_燈R_ac+U_內(nèi)=6V+1×6V+1V=13V
（2）當(dāng)變阻器滑片P滑到ac中間位置d時(shí)，R_ad=9Ω
電路中電流為：
I′=

E

R燈+Rad+r

=

13

6+9+1

A=

13

16

A
∴P′_燈=I′²R_燈=(

13

16

)2×6W≈3.96W
∴燈L亮度變暗
答：
（1）燈L正常發(fā)光時(shí)，電壓表與電流表的示數(shù)分別為6V和1A．
（2）當(dāng)變阻器滑片P滑到CB中間位置D時(shí)，燈L消耗的功率是3.96W，燈L亮度變暗．

點(diǎn)評：解答本題關(guān)鍵掌握電路的基本規(guī)律：閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律和功率公式，能準(zhǔn)確地確定出變阻器接入電路的電阻，基礎(chǔ)題．