如圖所示的電路，燈泡L標有“6V“的字樣，滑動變阻器R的最大阻值為20Ω，當閉合S1，斷開S2，燈泡L恰好正常...

問題詳情：

如圖所示的電路，燈泡L標有“6V“的字樣，滑動變阻器R的最大阻值為20Ω，當閉合S1，斷開S2，燈泡L恰好正常發光，電流表示數為0.2A；當斷開S1，閉合S2，且滑動變阻器的滑片移到最右端時，電壓表讀數為4V（假設燈絲電阻不變）求： （1）電源電壓； （2）R0的阻值； （3）當S1、S2同時閉合，且滑動變阻器的滑片移到最左端．通電5min整個電路消耗的電能．

【回答】

【專題】定量思想；順推法；歐姆定律；電能和電功率．

【分析】（1）當閉合S1，斷開S2，電路只有燈泡有電流通過．已知燈泡額定電壓並且此時燈泡恰好正常發光，可以得到電源電壓； （2）當斷開S1，閉合S2，且滑動變阻器的滑片移到最右端時，定值電阻和整個滑動變阻器串聯．已知電源電壓和滑動變阻器兩端電壓，可以得到定值電阻兩端電壓；根據串聯電路用電器兩端電壓與其阻值成正比得到R0阻值； （3）已知燈泡額定電壓和正常發光時的電流，可以得到燈泡阻值．當S1、S2同時閉合，且滑動變阻器的滑片移到最左端，燈泡和定值電阻並聯．已知燈泡和定值電阻阻值，可以得到並聯電路的總電阻；已知電源電壓、電路總電阻和通電時間，利用公式W=

t得到整個電路消耗的電能．

【解答】解： （1）當閉合S1，斷開S2，電路只有燈泡有電流通過， 已知U額=6V且燈泡正常發光， 所以，電源電壓：U=U額=6V； （2）當斷開S1，閉合S2，且滑動變阻器的滑片移到最右端時，定值電阻R0和整個滑動變阻器串聯，電壓表測變阻器兩端的電壓， 定值電阻兩端電壓：U0=U-UR=6V-4V=2V， 由串聯分壓規律可得：

=

=

=

， 所以R0的阻值：R0=

R=

×20Ω=10Ω； （3）由I=

可得，燈泡的電阻：RL=

=

=30Ω； 當S1、S2同時閉合，且滑動變阻器的滑片移到最左端，燈泡和定值電阻R0並聯， 電路的總電阻：R並=

=

=7.5Ω； 通電5min整個電路消耗的電能：W總=

t=

×5×60s=1440J． 答：（1）電源電壓為6V； （2）R0的阻值為10Ω； （3）通電5min整個電路消耗的電能為1440J．[來源:]

【點評】此題是一道電學綜合題，考查了歐姆定律、串並聯電路的特點及電能、電功率有關公式及其變形公式的應用，綜合*強，有一定難度．

知識點：電功率

題型：計算題