如圖*所示電路，電源為電壓可調的直流學生電源，小燈泡L標有“8V4W”的字樣，定值電阻R1＝4Ω，滑動變阻器R...

問題詳情：

如圖*所示電路，電源為電壓可調的直流學生電源，小燈泡L標有“8V 4W”的字樣，定值電阻R1＝4Ω，滑動變阻器R標有“50Ω 1A”的字樣；如圖乙所示為小燈泡L的I﹣U圖象。

（1）小燈泡L正常工作時的電阻是多少？

（2）只閉合開關S，滑動變阻器的滑片P置於a端，調節電源電壓使電壓表示數為8V，此時電源電壓U是多大？

（3）同時閉合開關S、S1，調節電源電壓為12V，滑動變阻器的滑片P移動到某一位置時，小燈泡L消耗的電功率為2W，此時滑動變阻器消耗的電功率是多少？

【回答】

（1）小燈泡L正常工作時的電阻是16Ω；

（2）電源電壓U是10V；

（3）此時滑動變阻器消耗的電功率是2.8W。

【分析】（1）根據小燈泡L標有“8V 4W”的字樣的含義，根據圖乙可知燈的額定電流，由歐姆定律得出燈正常發光的電阻；

（2）只閉合開關S，滑動變阻器的滑片P置於a端時分析電路的連線，因燈正常發光可知通過電路的電流，由歐姆定律求出R1兩端電壓，根據串聯電路電壓的規律求出此時電源電壓；

（3）同時閉合開關S、S1時，R1被短路，R與L串聯，結合圖乙，根據P＝UI，可知燈對應的電壓和電流，根據串聯電路電壓的規律得出此時滑動變阻器兩端的電壓，根據P＝UI求出此時滑動變阻器消耗的電功率。

【解答】（1）小燈泡L標有“8V 4W”的字樣，表示燈的額定電壓為8V，額定功率為4W，由圖乙知小燈泡正常發光的電流為IL＝0.5A，由歐姆定律，燈正常發光的電阻：

RL＝＝＝16Ω；

（2）只閉合開關S，滑動變阻器的滑片P置於a端時，滑動變阻器接入電路的阻值為

0Ω，R1與L串聯，電壓表測小燈泡兩端電壓，此時UL＝8V，故燈正常發光，則通過電路的電流：

I＝IL＝0.5A，由歐姆定律，則R1兩端電壓：U1＝IR1＝0.5A×4Ω＝2V，

根據串聯電路電壓的規律，此時電源電壓：

U＝U1+UL＝2V+8V＝10V；

（3）同時閉合開關S、S1時，R1被短路，R與L串聯，由圖乙可知，當PL′＝2W時，

UL′＝5V，IL′＝0.4A，根據串聯電路電壓的規律，此時滑動變阻器兩端的電壓：

U滑＝U′﹣UL′＝12V﹣5V＝7V

此時滑動變阻器消耗的電功率：P＝IL′U滑＝0.4A×7V＝2.8W。

【點評】本題考查串聯電路的規律及歐姆定律和電功率公式的運用，關鍵是從圖中獲取有效的資訊。

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知識點：電功率

題型：計算題