如图所示电路,电源电压不变,灯泡L标有“6V?3W”字样.当S闭合,S1、S2断开,滑片P从b端滑到中点时,电流表的示数变化了0.1A,此时电压表的示数为6V;保持滑片P的位置不变,闭合S1、S2,电流表的示数又变化了2A.则电源电压和定值电阻R0的阻值分别为A.8V 16ΩB.8V 4ΩC.10V 16ΩD.10V 8Ω
网友回答
A
解析分析:由灯泡铭牌信息可知灯泡的电阻及额定电流;当S闭合,S1、S2断开时,灯泡及R串联,电压表测L两端的电压,因电压表示数为6V,故灯泡正常发光,则可知滑动变阻器滑片接中点时电路中的电流;由题意可知当滑片P在b点时电路中的电流;则分别列出滑片在两个不同位置时欧姆定律表达式,联立则可解得电源电压及R的总阻值.当将开关全部闭合时,灯泡L被短路,R0及滑动变阻器并联,则由电流表示数的变化可求得此时干路电流,由欧姆定律求得通过滑动变阻器的电流,则由并联电路的电流规律可求得通过R0的电流,由欧姆定律可求得R0的阻值.
解答:由功率公式可得:灯泡电阻RL===12Ω;灯泡的额定电流IL===0.5A;当S闭合,S1、S2断开时,灯泡及滑动变阻器串联,且当滑片移到中点时灯泡正常发光,故此时电路中电流为0.5A.则由欧姆定律可得:U=IL(RL+)----(1);由题意知滑片在b点时,电流中电流为I=IL-0.1A=0.5A-0.1A=0.4A;由欧姆定律可得:U=I(RL+R)-----(2);由(1)(2)两式可得:0.5A×(12Ω+)=0.4A×(12Ω+R)解得:R=8Ω;将R代入(1)式,可得:电源电压:U=0.5A×(12Ω+4Ω)=8V;当开关全部闭合时,灯泡L短路,R与R0并联,则总电阻减小,总电流增大,即电流:I2=IL+2A=0.5A+2A=2.5A;流过滑动变阻器的电流IR===2A;则流过R0的电流I0=I2-IR=2.5A-2A=0.5A;则R0的阻值R0===16Ω.故选A.
点评:本题考查了串并联电路的特点及欧姆定律的应用,对学生要求较高;在解题时要根据电路中电阻的变化判断出电流的变化方向,从而准确地确定出电流值.