Question

如圖電路中，小燈泡上僅看見“2.5V”字樣，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有最大阻值20Ω．當(dāng)閉臺(tái)S，且將滑片P移至從左端時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為O.5A （設(shè)燈絲電阻不變）．
求：（1）電源電壓
（2）小燈泡的燈絲電阻
（3）將滑片移至變阻器的最右端時(shí)，求電路在5min內(nèi)消耗的總電能．

Answer 1

分析：（1）當(dāng)閉臺(tái)S，且將滑片P移至從左端時(shí)，電路為燈泡的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)額定電壓下燈泡正常發(fā)光可知電源的電壓；
（2）知道燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和電流，根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻；
（3）將滑片移至變阻器的最右端時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，根據(jù)W=UIt=

U2

R

t和電阻的串聯(lián)求出電路在5min內(nèi)消耗的總電能．

解答：解：（1）當(dāng)閉臺(tái)S，且將滑片P移至從左端時(shí)，電路為燈泡的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中的電流，
∵燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，且此時(shí)燈泡正常發(fā)光，
∴電源的電壓U=2.5V；
（2）根據(jù)歐姆定律可得，燈泡的電阻：
R_L=

U

I

=

2.5V

0.5A

=5Ω；
（3）將滑片移至變阻器的最右端時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
∴電路在5min內(nèi)消耗的總電能：
W=UI′t=

U2

RL+R

t=

(2.5V)2

5Ω+20Ω

×5×60s=75J．
答：（1）電源電壓為2.5V；
（2）小燈泡的燈絲電阻為5Ω；
（3）將滑片移至變阻器的最右端時(shí)，電路在5min內(nèi)消耗的總電能為75J．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是知道燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等．