529831844 幼苗
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当电源位于第一档,只闭合开关S1,调节滑动变阻器的滑片P处于a点时和滑片P处于b点的等效电路图分别如图所示
当电源位于第一档,只闭合开关S1,调节滑动变阻器的滑片P处于a点时,由灯正常发光,UL1=6V,
∴I1=
PL
UL1=[3W/6V]=0.5A;
∴RL1=
UL1
I1=[6V/0.5A]=12Ω,
∵UR1=4V,∴R1=
UR1
I1=[4V/0.5A]=8Ω,
当电源位于第二档,只闭合开关S1,调节滑动变阻器的滑片P处于b点时,
由UR1′=3.2V,得I2=
UR1′
R1=[3.2V/8Ω]=0.4A,
PL′=[8/15]PL=[8/15]×3W=1.6W
根据P=I2•R 得到:RL2=
P′2
I22=
1.6W
(0.4A)2=10Ω,
UL2=I2•RL2=0.4A×10Ω=4V
由Pa:Pb=I12•Ra:(I22•Rb)=(0.5A)2•Ra:[(0.4A)2•Rb]=25:28
7 Ra=4 Rb
当电源位于第三档,开关都闭合,调节滑动变阻器的滑片P处于a点时,等效电路图如下
由灯泡两端的电压的与第二种情况相等,UL2=U3=4V,Ra=Ra,
Pa′:Pa=U32:URa2=(4V)2:URa2=4:1,
得到URa=2V,Ra=
URa
I1=[2V/0.5A]=4Ω
∴7×4Ω=4Rb,∴Rb=7Ω,
∴URb=I2•Rb=0.4A×7Ω=2.8V.
由串联电路特点:
U1=UL1+URa+UR1=6V+2V+4V=12V
U2=UL2+URb+UR1′=4V+2.8V+3.2V=10V
答::(1)滑动变阻器分别位于a、b两点时接入电路的电阻值分别为4Ω;7Ω.
(2)三档电源电压分别是12V、10V、4V.
点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;等效电路;电功率的计算.
考点点评: 解答本题应明确以下几点:(1)正常工作时电压和功率即为额定电压和额定功率;需注意灯泡的阻值是变化的.
(2)根据已知功率比值列出包含所求物理量的关系式,然后逐步逐个解答,注意电源电压的变化和引起的电路电流、电压的变化,本题是一道很难的题目;
1年前
你能帮帮他们吗