题目

如图甲所示电路，电源为电压可调的直流学生电源，小灯泡L标有“8V　4W”的字样，定值电阻R1=4Ω，滑动变阻器R标有“50Ω　1A”的字样；如图乙所示为小灯泡L的I﹣U图象。 （1） 小灯泡L正常工作时的电阻是多少？ （2） 只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P置于a端，调节电源电压使电压表示数为8V，此时电源电压U是多大？ （3） 同时闭合开关S、S1 ， 调节电源电压为12V，滑动变阻器的滑片P移动到某一位置时，小灯泡L消耗的电功率为2W，此时滑动变阻器消耗的电功率是多少？ 答案： 解：小灯泡L标有“8V 4W”的字样，表示灯的额定电压为8V，额定功率为4W，由图乙知小灯泡正常发光的电流为IL=0.5A，由欧姆定律，灯正常发光的电阻 R=ULIL=8V0.5A=16Ω 答：L正常工作时的电阻是16Ω 解：只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P置于a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω，R1与L串联，电压表测小灯泡两端电压，此时UL=8V，故灯正常发光，则通过电路的电流 I=IL=0.5A 由欧姆定律，则R1两端电压 U1=IR1=0.5A×4Ω=2V 根据串联电路电压的规律，此时电源电压 U=U1+UL=2V+8V=10V 答：电源电压是10V； 解：同时闭合开关S、S1时，R1被短路，R与L串联，由图乙可知，当PL＇=2W时，UL＇=5V，IL＇=0.4A，据串联电路电压的规律，此时滑动变阻器两端的电压 U滑=U＇−UL＇=12V−5V=7V 此时滑动变阻器消耗的电功率 P=IL＇U滑=0.4A×7V=2.8W 答：变阻器消耗的电功率是2.8W。

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