Question

（2014•荆州）如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，小灯泡的额定电压为

Answer 1

解题思路：（1）当闭合开关S，断开开关S₁、S₂时，R₁与R₂阻值的一半串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；

（2）当闭合开关S，闭合开关S₁、S₂时，灯泡L与R₂的最大阻值并联，电表测干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R₂的电流，根据并联电路的电压特点求出通过灯泡L的电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻，再根据P=

U

2

R

求出灯泡的额定功率；

（3）闭合开关S，调整开关S₁，S₂和滑动变阻器，当电路中的电流最大时即电路为R₁的简单电路时电阻R₁在一分钟消耗的电能最大，根据W=

U

2

R

t求出其大小．

（1）当闭合开关S，断开开关S₁、S₂时，R₁与R₂阻值的一半串联，电流表测电路中的电流，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，由I=[U/R]可得，电源的电压：

U=I（R₁+

R2

2）=0.4A×（10Ω+[20Ω/2]）=8V；

（2）当闭合开关S，闭合开关S₁、S₂时，灯泡L与R₂的最大阻值并联，电表测干路电流，

因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以，通过R₂的电流：

I₂=[U

R2=

8V/20Ω]=0.4A，

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，通过灯泡L的电流：

I_L=I′-I₂=0.9A-0.4A=0.5A，

则灯泡的电阻：

R_L=[U

IL=

8V/0.5A]=16Ω，

灯泡的额定功率：

P_L=

UL额2

RL=

(12V)2

16Ω=9W；

（3）闭合开关S，断路开关S₁、S₂，滑动变阻器的滑片位于左端时，电路为R₁的简单电路，通过电阻R₁的电流最大，一分钟消耗的电能最大，

则消耗的电能：

W=

U2

R1t=

(8V)2

10Ω×60s=384J．

答：（1）电源电压为8V；

（2）小灯泡的额定功率是9W；

（3）闭合开关S，调整开关S₁，S₂和滑动变阻器，电阻R₁在一分钟消耗的最大电能为384J．

点评：

本题考点： 欧姆定律的应用；电功的计算；电功率的计算．

考点点评： 本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式、电功公式的灵活应用，分清各种情况下电路的连接方式是解题的关键．