【題目】燈L標(biāo)有“6V 3W”字樣,滑動變阻器R2的最大電為12Ω,R1=12Ω,當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2、S3斷開,滑片P滑至滑動變阻器a端時,燈L恰好正常發(fā)光.試求:(忽略溫度對電阻的影響)

1)電源電壓是多少?燈L正常發(fā)光的電阻各是多少?

2)當(dāng)S1、S2S3都閉合且滑動變阻器滑片P滑到R2中點時,電流表的示數(shù)和此時電路消耗的總功率各是多少?

3)當(dāng)S1閉合,S2、S3斷開,滑片滑到b端時,此時燈消耗的功率是多少?

【答案】1)電源電壓是6V;燈L正常發(fā)光時,電阻為12Ω;

2)當(dāng)S1、S2、S3都閉合且滑動變阻器滑片P滑到R2中點時,電流表的示數(shù)為1.5A,此時電路消耗的總功率為9W

3)當(dāng)S1閉合,S2、S3斷開,滑片滑到b端時,此時燈消耗的功率是0.75W

【解析】試題分析:(1)當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2、S3斷開,滑片P滑至滑動變阻器a端時,電路為燈泡L的簡單電路,根據(jù)燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等得出電源的電壓;燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等,根據(jù)P=UI求出電流,利用歐姆定律求出電阻;

2)當(dāng)S1S2、S3都閉合且滑動變阻器滑片P滑到R2中點時,R1R2并聯(lián),電流表測干路電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律分別求出各支路的電流,利用并聯(lián)電路的電流求出干路電流,利用P=UI求出電路消耗的總功率;

3)當(dāng)S1閉合,S2、S3斷開,滑片滑到b端時,LR2串聯(lián),利用歐姆定律求出電流,再利用P=I2R求出此時燈消耗的功率.

解:(1)當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2、S3斷開,滑片P滑至滑動變阻器a端時,電路為燈泡L的簡單電路,

由于L正常發(fā)光,

則電源的電壓:

U=U=6V;

L正常發(fā)光時,兩端的電壓UL=6V,功率為3W

P=UI,

可得通過的電流I=I===0.5A,

根據(jù)I=

可得燈泡的電阻RL===12Ω;

2)當(dāng)開關(guān)S1、S2S3都閉合且滑片滑到中點時,電阻R1R2并聯(lián),

因為并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,

所以兩支路的電流分別為:

I1===0.5A,I2===1A,

由于并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,

則電流表的示數(shù):

I=I1+I2=0.5A+1A=1.5A,

此時電路消耗的總功率:

P=UI=6V×1.5A=9W

3)當(dāng)S1閉合,S2、S3斷開,滑片滑到b端時,LR2串聯(lián),

則電路中的電流為:I===0.25A,

此時燈消耗的功率為:P=I2RL=0.25A2×12Ω=0.75W

答:(1)電源電壓是6V;燈L正常發(fā)光時,電阻為12Ω;

2)當(dāng)S1、S2、S3都閉合且滑動變阻器滑片P滑到R2中點時,電流表的示數(shù)為1.5A,此時電路消耗的總功率為9W

3)當(dāng)S1閉合,S2、S3斷開,滑片滑到b端時,此時燈消耗的功率是0.75W

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