如圖16*所示，電源電壓保持不變，R1是定值電阻，小燈泡L的額定電壓是6V且燈絲電阻不隨温度變化。當閉合開關S...

問題詳情：

如圖16*所示，電源電壓保持不變，R1是定值電阻，小燈泡L的額定電壓是6V且燈絲電阻不隨温度變化。當閉合開關S1、S3，斷開開關S2，調節滑動變阻器R2的滑片，使電壓表示數從1V變為3V的過程中，電路總功率變化了3.6W，其中電壓表示數為3V時，電流表示數為0.3A；滑動變阻器R2的電功率P2與電壓表示數U1的關係如圖16乙所示，滑動變阻器R2的滑片在a點、b點時，對應電壓表示數為Ua、Ub，且Ub=8Ua。求：

（1）定值電阻R1的阻值。

（2）電源電壓。

（3）滑動變阻器R2的滑片從a點滑到b點過程中，R2接入電路的阻值範圍。

（4）當閉合開關S1、S2，斷開開關S3，滑動變阻器R2的滑片在中點時，小燈泡L恰好正常發光，其電功率為PL；當滑動變阻器的滑片在阻值最大處時，小燈泡L的電功率為P’L。則PL與P’L之比是多少？

【回答】

（1）由圖16*知，當閉合開關S1、S3，斷開開關S2時，R1與R2串聯，電壓表測R1兩端電壓

        由U1=3V，I1=0.3A，根據得R1的阻值為

   （2）使電壓表示數從1V變為3V的過程中，電路的總功率是增加的，設增加的功率為

        當電壓表示數為1V時，電路中的電流為

        當電壓表示數為3V時，電路中的電流為

        設電源電壓為U，在電壓表兩次示數下，電路的總功率有如下關係

        ，即有

　 解得電源電壓為U=18V

    （3）由圖乙知，當滑動變阻器R2的滑片在a點時，滑動變阻器消耗的功率等於在b點時的功率

         則有，又，R1=10Ω，U=18V

         解得Ua=2V、Ub=16V

         R2的滑片在a點時，電路中的電流為

         則此時滑動變阻器接入阻值為

          R2的滑片在b點時，電路中的電流為

         則此時滑動變阻器接入阻值為

         所以R2接入電路的阻值範圍為1.25Ω~80Ω

（4）當閉合開關S1、S2，斷開開關S3時，電路是小燈泡L和滑動變阻器R2串聯

         設小燈泡正常發光的電壓為UL=6V，電阻為RL，設滑動變阻器的最大阻值為R

R2的滑片在中點時，根據串聯電路的分壓作用有

    ①

當滑動變阻器的滑片在阻值最大處時，設燈泡兩端的電壓為，有

   ②

聯解①②得

根據得

，

則

知識點：電功率單元測試

題型：計算題