问题标题:
如图所示的电路中,电源电压保持不变.灯泡标有“2V2W”字样.闭合开关S,当滑片P置于a点时,灯泡正常发光,电压表V1的示数为4V;当滑片P置于b点时,电压表V1与电压表V2的示数之比为8
问题描述:

如图所示的电路中,电源电压保持不变.灯泡标有“2V 2W”字样.闭合开关S,当滑片P置于a点时,灯泡正常发光,电压表V1的示数为4V;当滑片P置于b点时,电压表V1与电压表V2的示数之比为8:11.己知滑片P分别置于a、b两点时,灯泡消耗的功率之比为4:1,(灯丝电阻不随温度改变)

求:(1)灯丝电阻.

(2)滑片P分别置于a、b两点时,电路中的电流之比.

(3)R的阻值.

聂景楠回答:
  (1)已知灯泡额定电压与额定功率,由R=可以求出灯泡电阻;   (2)滑片P分别置于a、b两点时,根据灯泡功率间的关系、功率公式P=I2R可求出电路中的电流之比;   (3)画出滑片在a与b时的等效电路图,由欧姆定律及串联电路的特点列方程,然后解方程求出R的阻值.   【解析】   (1)由灯泡铭牌“2V 2W”可知:UL=2V,PL=2W,   灯泡灯丝电阻RL===2Ω,   答:灯丝电阻是2Ω.   (2)滑片P分别置于a、b两点时,   ===,   所以=,   答:滑片P分别置于a、b两点时,电路中的电流之比是2:1.   (3)灯泡的额定电流IL===1A,   由题意知:I1=IL=1A,I2=I1=×1A=0.5A,   滑片P分别置于a、b两点时的等效电路图如图甲、乙所示;   由串联电路特点及欧姆定律得:   U=I1(RL+Ra+R),即:U=1A×(2Ω+Ra+R)      ①,   U=I2(RL+Rb+R),即:U=0.5A×(2Ω+Rb+R)     ②,   由题意知:U1=I1(RL+Ra),即:4V=1A×(2Ω+Ra)  ③,   ====          ④,   由①②③④解得,R=8Ω;   答:电阻R的阻值是8Ω.
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