Question

如图所示电路，电源电压不变，R1=12Ω，小灯泡标有“6V 12W”（电阻不变）．求：（画出下列每小题的等效电

Answer 1

解题思路：（1）由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压是6V，额定功率是12W，由电功率的变形公式可以求出灯泡电阻．

（2）根据电路图作出只闭合开关S1时的等效电路图，然后由串联电路特点及欧姆定律求出电源电压．

（3）分析电路结构，作出只闭合S₂与当S₁、S₂、S₃都闭合时的等效电路图，由电功率公式求出电阻功率．

（1）∵P=

U2

R，∴灯泡电阻R_L=

U2L

PL=

(6V)2

12W=3Ω；

（2）只闭合S₁时，等效电路图如图1所示，

∵I=[U/R]，∴电源电压U=I（R₁+R_L）=0.8A×（12Ω+3Ω）=12V；

（3）只闭合S₂，等效电路如图2所示，当S₁、S₂、S₃都闭合时，等效电路图如图3所示，

如图2所示，移动滑片P至b点时，滑动变阻器功率P₁=I′²R_滑=(

U

RL+R滑)2R_滑 ①，

如图3所示，移动滑片P至距a点[1/4]处时，滑动变阻器功率P₂=

U2

R滑′=

U2

R滑

4 ②，

P₁=[1/9]P₂③，将①②代入③，解得：R_滑=2R_L=2×3Ω=6Ω；

P₁=I′²R_滑=(

U

RL+R滑)2R_滑=

(12V)2

(3Ω+6Ω)2×6Ω≈10.67W；

答：（1）小灯泡的电阻是3Ω．

（2）电源电压是12V．

（3）滑动变阻器的功率P₁=10.67W．

点评：

本题考点： 欧姆定律的应用；电功率的计算．

考点点评： 本题考查了灯泡电阻、电源电压、电阻功率等问题，分析清楚电路结构、熟练应用电功率公式及其变形公式、欧姆定律、串联电路特点即可正确解题．