Question

在如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡上标有“6 V     3 W”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)，R₀＝24 Ω，滑动变阻器的规格为“18 Ω     1 .5A”．当开关 S1、S2 都闭合，将滑动变阻器的滑片P移至a端时，灯L正常发光．

（1）求电源电压； 

（2）求此时电压表与电流表的示数；

（3）若将开关 S₁ 闭合、S₂ 断开，滑动变阻器的滑片 P移至 b端，求此时电压表的示数与灯 L 消耗的功率．

Answer

(1) 6 V； (2) 0 V；0.75 A； (3) 3.6 V；0.48 W

【解析】

（1）因为当开关S1、S2都闭合，将滑动变阻器的滑片P移至a端时，小灯泡L与电阻R0并联，所以小灯泡两端的电压正好为电源电压，又因为此时灯L正常发光，所以电源电压为：U=U额=6V；

（2）因为此时电压表相当于接在一根导线两端，所以电压表示数为0V，因为此时通过小灯泡的电流为IL=P/U=3W/6V=0.5A，通过电阻R0的电流为，I0=U/R0=6V/24Ω=0.25A，所以干路电流为I=IL+I0=0.5A+0.25A=0.75A；

（3）因为将开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移至b端时，小灯泡与滑动变阻器串联，且滑动变阻器的最大阻值接入电路，因为灯泡L的电阻为，RL=U/IL=6V/0.5A=12Ω，所以电路中的总电阻为R总=RL+R=12Ω+18Ω=30Ω，所以电路中的电流为，I串=U/R总=6V/30Ω=0.2A，所以滑动变阻器两端的电压为，U滑=I串R=0.2A×18Ω=3.6V，此时电压表的示数为3.6V，所以灯L消耗的功率为，PL=I2串RL=(0.2A)2×12Ω=0.48W．