Question

20．如圖燈泡L₁標(biāo)有“6V 3.6W”，L₂的電阻R₂為20歐，當(dāng)滑片滑到最右端時(shí)電流表示數(shù)是0.9A；當(dāng)滑片滑到最左端時(shí)電流表的示數(shù)是0.6A，求：L₁的電阻R₁；滑動變阻器的最大阻值R₃和電源電壓；通電5分鐘，R₃消耗的電能．

Answer 1

分析 知道燈泡L₁的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出L₁的電阻；當(dāng)滑片滑到最右端時(shí)，L₁與R₃并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律表示出干路電流；當(dāng)滑片滑到最左端時(shí)，L₂與R₃并聯(lián)，電流表測干路電流，再根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律表示出干路電流，聯(lián)立等式即可求出電源的電壓和R₃的最大阻值，再根據(jù)W=UIt=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出通電5分鐘R₃消耗的電能．

解答 解：由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，L₁的電阻：
R₁=$\frac{{{U}_{1}}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3.6W}$=10Ω，
當(dāng)滑片滑到最右端時(shí)，L₁與R₃并聯(lián)，電流表測干路電流，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且干路電流等于各支路電流之和，
所以，干路電流：
I=$\frac{U}{{R}_{1}}$+$\frac{U}{{R}_{3}}$，即0.9A=$\frac{U}{10Ω}$+$\frac{U}{{R}_{3}}$---------------①
當(dāng)滑片滑到最左端時(shí)，L₂與R₃并聯(lián)，電流表測干路電流，
則干路電流：
I′=$\frac{U}{{R}_{2}}$+$\frac{U}{{R}_{3}}$，即0.6A=$\frac{U}{20Ω}$+$\frac{U}{{R}_{3}}$-------------②
由①-②可得：0.3A=$\frac{U}{10Ω}$-$\frac{U}{20Ω}$，
解得：U=6V，
代入①可得：0.9A=$\frac{6V}{10Ω}$+$\frac{6V}{{R}_{3}}$，
解得：R₃=20Ω，
通電5分鐘，R₃消耗的電能：
W₃=UI₃t=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{3}}$t=$\frac{（6V）^{2}}{20Ω}$×5×60s=540J．
答：L₁的電阻為10Ω，滑動變阻器的最大阻值為20Ω，電源電壓為6V，通電5分鐘R₃消耗的電能為540J．

點(diǎn)評 本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功公式的應(yīng)用，分清滑片位于不同位置時(shí)電路的連接方式是關(guān)鍵．