Question

【題目】如圖所示的電路中，電源電壓18V不變，燈泡上標(biāo)有“6V 6W”字樣，燈泡電阻不變，定值電阻R0阻值為10Ω．
（1）斷開(kāi)S1、S2 ， 閉合S，移動(dòng)滑片，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，求滑動(dòng)變阻器消耗的功率．
（2）閉合S、S1、S2 ， 滑片從最右端向左移動(dòng)，當(dāng)連入電路的阻值等于變阻器總阻值的 時(shí)，電流表示數(shù)比滑片在最右端時(shí)變化了0.3A，保持此時(shí)滑片位置不動(dòng)，求在1min內(nèi)電路消耗的電能．

Answer 1

【答案】
（1）解：斷開(kāi)S1、S2，閉合S時(shí)，燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且燈泡正常發(fā)光，

所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：

UR=U﹣UL=18V﹣6V=12V，

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，

所以，由P=UI可得，電路中的電流：

I= = =1A，

滑動(dòng)變阻器消耗的功率：

PR=URI=12V×1A=12W；

（2）解：閉合S、S1、S2時(shí)，R0與R并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，

因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，

所以，通過(guò)R0的電流不變，

則干路電流表示數(shù)的變化量即為通過(guò)R電流的變化量，

因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，

所以，由I= 可得，電流表示數(shù)的變化量：

△I=△IR= ﹣ = ﹣ =0.3A，

解得：R=20Ω，

因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，

所以，電路中的總電阻：

R總= = =6Ω，

在1min內(nèi)電路消耗的電能：

W= t= ×60s=3240J．

【解析】（1）斷開(kāi)S1、S2 ， 閉合S時(shí)，燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，額定電壓下燈泡正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和P=UI求出電路中的電流，根據(jù)P=UI求出滑動(dòng)變阻器消耗的功率；（2）閉合S、S1、S2時(shí)，R0與R并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響可知通過(guò)R0的電流不變，則干路電流表示數(shù)的變化量即為通過(guò)R電流的變化量，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律表示出電流的變化量求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值，根據(jù)電阻的并聯(lián)求出電路中的總電阻，利用W= t求出在1min內(nèi)電路消耗的電能．
【考點(diǎn)精析】利用歐姆定律及其應(yīng)用和電功的計(jì)算對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知?dú)W姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越�。�（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）；電功計(jì)算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）．