Question

如图所示，标有“4V-2W”的小灯泡 L 与滑动变阻器 R 接入电路中，当滑动变阻器滑片P在图示位置时，电压表示数为10

Answer 1

解题思路：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测电源的电压．

（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P=UI和串联电路的电流特点求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出灯泡的电阻；

（2）根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出变阻器连入电路的阻值；

（3）根据W=UIt求出变阻器3min消耗的电能．

由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测电源的电压．

（1）灯泡正常发光时的电压U_L=4V，功率P_L=2W，

∵串联电路中各处的电流相等，

∴根据P=UI可得，电路中的电流：

I=I_L=

PL

UL=[2W/4V]=0.5A，

根据欧姆定律可得，灯泡的电阻：

R_L=

UL

IL=[4V/0.5A]=8Ω；

（2）∵串联电路中总电压等于各分电压之和，

∴变阻器两端的电压：

U_滑=U-U_L=10V-4V=6V，

变阻器连入电路的阻值：

R_滑=

U滑

I=[6V/0.5A]=12Ω；

（3）变阻器消耗的电能：

W_滑=U_滑It=6V×0.5A×3×60s=540J．

答：（1）小灯泡的电阻为8Ω；

（2）变阻器连入电路的阻值为12Ω；

（3）变阻器3min消耗的电能为540J．

点评：

本题考点： 欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电功的计算．

考点点评： 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功公式的应用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等、功率和额定功率相等．