Question

如圖所示的電路中，燈L標有“6V  3W”的字樣．當開關(guān)閉合滑動變阻器的滑片在a端時，燈正常發(fā)光；當滑片滑到b點時，燈消耗的功率為額定功率的1/4，則滑動變阻器的最大阻值是多少？此時變阻器消耗多大的功率？

Answer 1

分析：（1）當滑片P在a端時（滑動變阻器連入電阻為0），燈正常發(fā)光，知道燈的銘牌可以求燈絲電阻，此時電源電壓等于燈的額定電壓；
（2）當滑片P在b端時（滑動變阻器的電阻全連入），由燈消耗的實際功率和額定功率的關(guān)系求出燈兩端的實際電壓，再利用串聯(lián)電路的電壓關(guān)系、歐姆定律和電功率公式求連入電阻的最大值和消耗的實際功率．

解答：解：（1）∵滑片P在a端時，電路中只有燈L，燈正常發(fā)光，
∴電源電壓：U=U_額=6V，
RL= 

U 2 額

P額

=

(6V)2

3W

 =12Ω；
（2）當滑片P在b端時，電路中燈L和R_ab（滑動變阻器全連入）串聯(lián)，
∵燈消耗的功率為額定功率的1/4，
即：P_實：P_額=

U 2 實

R

：

U 2 額

R

=

U 2 實

R

：

(6V)2

R

=1：4，
∴U_實=3V
∴U_R=U-U_實=6V-3V=3V，
由此可知，滑動變阻器連入的最大阻值：
R_大=R_L=12Ω，
此時變阻器消耗的功率：
P =

U 2 R

R大

=

(3V)2

12Ω

=0.75W．
答：滑動變阻器的最大阻值是12Ω，此時變阻器消耗的功率是0.75W．

點評：本題涉及了實際功率、實際電壓、額定功率、額定電壓四個概念，滑動變阻器的使用，電功率的計算，屬于難題；利用好燈的銘牌是本題的關(guān)鍵．