Question

如圖所示電路，當(dāng)滑片P移在a時(shí)，燈泡正常發(fā)光，電流表示數(shù)為0.5A；當(dāng)滑片P移在b時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A．電阻R₁的最大阻值為20Ω；求：
（1）燈泡L的電阻值；
（2）燈泡L的額定功率；
（3）燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻R₁1min產(chǎn)生的熱量．

Answer 1

分析：（1）由電路圖可知，電流表串聯(lián)在電路中，測電路總電流；當(dāng)滑片在a端時(shí)，燈泡與電阻并聯(lián)，滑片在b端時(shí)，燈泡被短路，只有變阻器接入電路，由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律可以求出燈泡阻值．
（2）已知電源電壓與燈泡電阻，由電功率公式可以求出燈泡額定功率．
（3）求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，由并聯(lián)電路特點(diǎn)求出通過滑動(dòng)變阻器的電流，由焦耳定律可以求出電阻產(chǎn)生的熱量．

解答：解：（1）設(shè)電源電壓為U，滑片在b端時(shí)，
燈泡被短路，只有電阻接入電路，
∵I=

U

R

，
∴電源電壓U=I′R₁=0.3A×20Ω=6V，
滑片P移在b時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，
通過滑動(dòng)變阻器的電流I₁=I′=0.3A，
通過燈泡的電流I_L=I-I₁=0.5A-0.3A=0.2A，
∵I=

U

R

，
∴R_L=

U

IL

=

6V

0.2A

=30Ω；
（2）燈泡額定功率P=

U2

RL

=

(6V)2

30Ω

=1.2W；
（3）燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻R₁在t=1min=60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量：
Q=W=UI₁t=6V×0.3A×60s=108J；
答：（1）燈泡L的電阻值是30Ω；
（2）燈泡L的額定功率是1.2W；
（3）燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻R₁1min產(chǎn)生的熱量為108J．

點(diǎn)評：本題考查了求燈泡電阻阻值、燈泡額定功率、電阻產(chǎn)生的熱量等問題，分析清楚電路結(jié)構(gòu)是正確解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用并聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律、電功率公式及電功公式即可正確解題．