Question

如图所示电路中，已知电阻R₁=2Ω，R₂=5Ω，灯泡L标有“3V，1.5W”字样，电源内阻r=1Ω，滑动变阻器的最大阻值为R_x．当滑片P滑至a端时，电流表的示数为1A，此时灯泡L恰好正常发光．求：
（1）当滑片P滑至b端时，电流表的示数；
（2）当滑动变阻器Pb段的电阻为0.5R_x时，变阻器上消耗的功率．

Answer

（1）当滑片P滑至a端时，R2被短路，灯泡L正常发光时，电流为额定电流．根据闭合电路欧姆定律求出电源的电动势．当滑片P滑至b端时，RPa和R2串联部分被短路．再由闭合电路欧姆定律求出电流表的示数．
（2）当滑动变阻器Pb段的电阻为0.5Rx时，求出外电路总电阻，由欧姆定律求出总电流和灯泡的电压，再求解变阻器上消耗的功率．
【解析】
（1）灯L的电阻RL==6Ω．当滑片P滑至a端时，R2被短路．根据闭合电路欧姆定律得
    电源的电动势E=I1（R1+r）+UL=1×（2+1）V+3V=6V  灯泡的电流IL==0.5A
通过变阻器的电流为Ix=I1-IL=0.5A，变阻器的总电阻为Rx==6Ω
当滑片P滑至b端时，RPa和R2串联部分被短路．电流表的示数为
     I2==2A
（2）当RPB=3Ω时，灯泡与RPb并联电阻为
   R并==2Ω，
电流表的示数为
   I2==1.2A
并联部分两端的电压为
   U=E-I2（R1+r）=2.4V
变阻器上消耗的功率为
   P==1.92W
答：
（1）当滑片P滑至b端时，电流表的示数为2A；
（2）当滑动变阻器Pb段的电阻为0.5Rx时，变阻器上消耗的功率为1.92W．