问题
问答题
如图所示, 变阻器R1的最大电阻是4Ω,R2 = 6Ω, 电源内阻r =1Ω, 闭合S，使滑动头P滑到R1中点时, L恰能正常发光, 此时电源总功率为16W, 电源输出功率为12W. 求：(1) 灯电阻RL;
(2)断开S，要使灯仍正常发光，滑动头P应如何滑动, 并求该时候电源的输出功率.
答案
(1) 4Ω (2) 7W
（1）由闭合电路的功率关系得：P总＝P出＋P内 …………1分
又：P内＝I2r，…………1分
解得电路中的总电流为：I＝(（P总－P出）/r)1/2＝(（16－12）/1)1/2＝2A…………1分
由P总＝IE解得电动势为： E＝P总/I＝16/2＝8V…………1分
路端电压为：U＝E－Ir＝8－2×1＝6V…………1分
流过R2的电流为：I2＝U/R2＝6/6＝1A…………1分
流过R1、L的电流为：IL＝I－I2＝（2－1）＝1A…………1分
R1上的电压为：U1＝I1R1/2＝1×2=2V…………1分
灯电阻为：RL＝UL/IL＝（U－U1）/IL＝（6－2）/1＝4Ω…………1分
（2）断开S后，由（1）问的解知，要使灯正常发光，
则流过灯的电流必为1A，灯两端的电压必为4V，…………1分
此时内阻上的电压为：Ur＝ILr＝1×1＝1V…………1分
滑变电阻器上分得的电压为：U＝E－UL－Ur＝（8－4－1）＝3V…………1分
滑变电阻器的阻值为：R＝U/IL＝3/1＝3Ω，…………1分
所以滑变电阻器的阻值是增大了，其触头应向右移动。…………1分
此时电源的路端电压为：U端= UL+U=7V…………1分
电源的输出功率为：P出＝ILU端＝1×7＝7W…………1分