Question

如图所示，电源电压恒为5V，小灯泡规格为“2.5V 1W”，当滑动变阻器滑片P从最右端b向左移动到中点时，小灯泡恰能正常发光（灯泡电阻视为不变）．求：
（1）滑动变阻器的总电阻是多少？
（2）调节滑动变阻器，使小灯泡两端所加的电压超过其额定电压的10%，此时电路的总功率为多少？

Answer

（1）从图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，而小灯泡L正常发光，知道灯泡的额定电压和额定功率，可利用公式I=计算出此时电路中的电流，知道电源电压，利用串联电路电压的特点计算出此时滑动变阻器两端的电压，可利用公式R=计算出此时滑动变阻器连入电路中的电阻，从而可以计算出滑动变阻器的总电阻．
（2）知道灯泡的额定电压和额定功率，可利用公式R=计算出小灯炮的电阻，知道此时小灯泡两端所加的电压，可利用公式I=计算出此时电路中的电流，又知道电源电压，可利用公式P=UI计算出电路的总功率．
【解析】

（1）从图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，
∵当滑动变阻器滑片P从最右端b向左移动到中点时，小灯泡恰能正常发光，
而UL=2.5V，PL=1W，
∴此时电路中的电流为：IL===0.4A，
又∵电源电压为U=5V，
∴此时滑动变阻器连入电路中的电阻为：R′====6.25Ω，
则滑动变阻器的总电阻为：R=2R′=2×6.25Ω=12.5Ω．
（2）∵UL=2.5V，PL=1W，
∴小灯炮的电阻为：RL===6.25Ω，
此时小灯泡两端所加的电压为U′L=UL（1+10%）=2.5V×（1+10%）=2.75V，
则通过小灯泡的实际电流为：IL'===0.44A，
∴电路的总功率为：P=UIL'=5V×0.44A=2.2W．
答：（1）滑动变阻器的总电阻是12.5Ω．
（2）调节滑动变阻器，使小灯泡两端所加的电压超过其额定电压的10%，此时电路的总功率为2.2W．