Question

（2004?南京）在如圖所示的電路中，電源電壓U=14V，且保持不變，燈L上標(biāo)有“12V 6W”字樣R₁=10Ω，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω，不考慮燈線電阻隨溫度的變化．
（1）開(kāi)關(guān)S閉合、S₁斷開(kāi)，移動(dòng)變阻器滑片P使用權(quán)電壓表示數(shù)為12V時(shí)，變阻器接入電路的電阻是多少？
（2）開(kāi)關(guān)S、S₁都閉合，將變阻器滑片P移至a端時(shí)，若燈L仍然發(fā)光，電流表的示數(shù)是多大？此時(shí)燈L是正常發(fā)光嗎？

Answer 1

分析：（1）當(dāng)S閉、S₁斷開(kāi)，電路中燈L和R₂串聯(lián)，知道電壓表的示數(shù)（U_L）和電源電壓，可以求U₂，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓關(guān)系求滑動(dòng)變阻器連入的電阻值；
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S₁都閉合，P在左端時(shí)，R₁與燈L并聯(lián)，燈兩端的電壓等于電源電壓，超出了燈的額定電壓，不能正常發(fā)光，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律求干路電流．

解答：解：（1）開(kāi)關(guān)S閉合、S₁斷開(kāi)，燈L與R₂串聯(lián)，
∵P=UI，
∴電路電流I=

PL

UL

=

6W

12V

=0.5A，
滑動(dòng)變阻器電壓U₂=U-U_L=14V-12V=2V，
∵I=

U

R

，
∴滑動(dòng)變阻器阻值R_滑=

U滑

I

=

2V

0.5A

=4Ω．
（2）開(kāi)關(guān)S、S₁都閉合，將變阻器滑片P移至a端，燈L與R₁并聯(lián)，
∵P=

U2

R

，
∴燈泡的電阻R_L=

U 2 L

PL

=

(12V)2

6W

=24Ω；
流過(guò)燈的電流I_L=

U

RL

=

14V

24Ω

≈0.6A，
流過(guò)R₁的電流I₁=

U

R1

=

14V

10Ω

=1.4A，
電流表的示數(shù)I=I_L+I₁=0.6A+1.4A=2A；
此時(shí)燈泡電壓14V大于燈的額定電壓12V，燈不能正常發(fā)光．
答：（1）變阻器接入電路的電阻是4Ω；
（2）電流表的示數(shù)是2A，燈L不正常發(fā)光．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合性較強(qiáng)，考查的內(nèi)容較多：會(huì)辨別串、并聯(lián)，會(huì)用歐姆定律計(jì)算，會(huì)進(jìn)行電路動(dòng)態(tài)分析，知道串聯(lián)電路的特點(diǎn)、并聯(lián)電路的特點(diǎn)．