Question

如图是某用电器设备内的一部分电路其中R的阻值为20Ω，电源电压保持不变，现进行以下测试，请根据测试数据解答问题：
（1）闭合S，断开S₁，调节滑动变阻器的滑片P到某一位置时，电压表示数为2V，电流表示数为0.3A，求电源电压及滑动变阻器接入电路的阻值．
（2）当S₁，S₂都闭合时，把滑动变阻器的滑片P移动到最左端，电流表的示数为0.5A，小灯泡恰好正常发光，求此时小灯泡的电阻及额定功率．

Answer

（1）当闭合S、断开S1时，滑动变阻器与R串联，电流表的示数是串联电路中的电流，电压表的示数是滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出R两端的电压U，则电源电压U=U+UR；再利用欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的电阻；
（2）当S、S1都闭合时，把滑片P移到最左端，则电路中灯L与电阻R并联，电流表测得的是干路中的电流．利用欧姆定律求出R中的电流，再利用并联电路的电流关系求灯泡中的电流IL=I-I，利用欧姆定律求出灯泡的电阻、利用P=UI求出灯泡的额定功率．
【解析】
（1）当闭合S、断开S1时，滑动变阻器与R串联，如上图，
U=IR=0.3A×20Ω=6V，
电源电压：
U=U+UR=6V+2V=8V，
滑动变阻器连入电路的电阻：
R==≈6.67Ω；
（2）当S、S1都闭合时，把滑片P移到最左端，则电路中灯L与电阻R并联，如右下图，
I===0.4A，
通过灯的电流：
IL=I′-I=0.5A-0.4A=0.1A，
灯的电阻：
RL====80Ω，
∵此时小灯泡恰好正常发光，
∴P额=P=UIL=8V×0.1A=0.8W．
答：（1）电源电压为8V，滑动变阻器接入电路的阻值为6.67Ω；
（2）此时小灯泡的电阻为80Ω，额定功率为0.8W．