(2014•宜宾)如图所示,是某电器设备的一部分电路.已知电源电压和灯泡的阻值均保持不变,定值电阻R0=10Ω,灯泡L上

(2014•宜宾)如图所示,是某电器设备的一部分电路.已知电源电压和灯泡的阻值均保持不变,定值电阻R0=10Ω,灯泡L上标有“6V 3.6W”的字样.开关S2为单刀双掷开关,电源和电压表的内阻不计.请画出本题各小问的等效电路图.
(1)只闭合开关S1时,电流表示数I1=1A,求电源电压;
(2)在不损坏电流表及电源的情况下,闭合开关S1,将开关S2接“a”,移动滑片P置于其中点,此时电流表示数I2=1.5A,求滑动变阻器的最大阻值;
(3)当开关S1断开,开关S2接“b”时,移动滑动变阻器滑片P,使灯泡L正常发光,求滑动变阻器消耗的电功率.
hsbc2 1年前 已收到1个回答 举报

suannaippov 幼苗

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解题思路:(1)只闭合开关S1时,只有定值电阻R0连入,电流表测电流,根据欧姆定律即可求出电源的电压;
(2)闭合开关S1,将开关S2接“a”,移动滑片P置于其中点,定值电阻R0与滑动变阻器并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流,利用欧姆定律求出连入电路的阻值,即可求出滑动变阻器的最大阻值;
(3)当开关S1断开,开关S2接“b”时,灯泡与滑动变阻器串联接在电源两端,灯泡L正常发光时,根据P=UI求出灯泡L正常发光的电流,利用串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压,利用P=UI即可求滑动变阻器的电功率.

(1)只闭合开关S1时,只有定值电阻R0连入,如图1:

根据欧姆定律得:电源的电压U=U0=I0R0=1A×10Ω=10V;
(2)闭合开关S1,将开关S2接“a”,移动滑片P置于其中点,定值电阻R0与滑动变阻器并联,如图2:

电流表测干路电流,即I=1.5A,滑动变阻器连入电路的阻值为R′=[1/2]R,
由并联电路干路电流等于各支路电流之和可知:
通过滑动变阻器的电流I′=I-I0=1.5A-1A=0.5A,
由欧姆定律得:R′=[U/I′]=[10V/0.5A]=20Ω.
则滑动变阻器的最大阻值R=2R′=2×20Ω=40Ω.
(3)当开关S1断开,开关S2接“b”时,灯泡与滑动变阻器串联接在电源两端,如图3:

∵灯泡L正常发光时,则UL=U=6V,
由P=UI得:灯泡L正常发光的电流IL=
P额
UL=[3.6W/6V]=0.6A,
∵串联电路两端的电压等于串联的各部分电路两端的电压之和,
∴此时滑动变阻器两端的电压U″=U-UL=10V-6V=4V,
∴此时滑动变阻器的电功率利用P=U″IL=4V×0.6A=2.4W.
答:(1)电源电压为6V;
(2)滑动变阻器的最大阻值为40Ω;
(3)滑动变阻器消耗的电功率为2.4W.

点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;电功率的计算.

考点点评: 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别以及知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等.

1年前

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