Question

如图所示，电源电压U保持不变，滑动变阻器R₂的最大阻值为50Ω．当S闭合、S₁断开，P在b端时，灯泡L的功率为0.4W，电流表的示数为0.2A；当S、S₁均闭合，P在a端时，电流表的示数为1.5A．求：
（1）灯L的电阻R_L和电源电压；
（2）电阻R₁的阻值．（不考虑温度对电阻的影响）

Answer

（1）当S闭合、S1断开，P在b端时，滑动变阻器阻值最大，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量总电流，根据公式P=UI可求灯泡两端的电压，再利用公式R=求出灯L的电阻RL，根据串联电路电阻的特点求出总电阻，最后利用公式U=IR求出电源电压．
（2）当当S、S1均闭合，P在a端时，灯泡与电阻R1并联，滑动变阻器短路，电流表测量干路电流，已知电源电压和灯L的电阻，根据公式I=求出通过灯泡的电流，根据并联电路电流的特点可求通过电阻R1的电流，最后利用公式R=求出电阻R1的阻值．
【解析】
（1）灯泡与滑动变阻器串联，灯泡两端的电压UL===2V，灯L的电阻RL===10Ω，
所以电路总电阻R=RL+R2=10Ω+50Ω=60Ω，电源电压U=ILR=0.2A×60Ω=12V．
答：灯L的电阻RL和电源电压分别为10Ω和12V．
（2）灯泡与电阻R1并联，通过灯泡的电流I===1.2A，通过电阻R1的电流I1=I总-I=1.5A-1.2A=0.3A，
所以电阻R1的阻值R1===40Ω．
答：电阻R1的阻值为40Ω．