(2014•威海)如图所示,电源电压为12V,并且保持不变,滑动变阻器R1的最大阻值为18Ω,R2为12Ω,小灯泡L上标

(2014•威海)如图所示,电源电压为12V,并且保持不变,滑动变阻器R1的最大阻值为18Ω,R2为12Ω,小灯泡L上标有“6V 3W”字样.
(1)当S闭合,S1、S2都断开时,要使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路中的阻值为多大?
(2)闭合S、S1、S2,调节滑动变阻器,此时电流表示数为2.5A,求通电10min电流通过滑动变阻器做的功是多少?
liuzhongji 1年前 已收到1个回答 举报

stone899 幼苗

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解题思路:(1)已知灯泡额定电压和额定功率,可以得到灯泡正常发光的电流和电阻;
当S闭合,S1、S2都断开时,灯泡和滑动变阻器串联,已知灯泡正常工作,可以得到电路电流;已知电源电压和电路电流,可以得到电路总电阻;已知电路总电阻和灯泡电阻,两者之差就是滑动变阻器接入电路的电阻;
(2)闭合S、S1、S2,灯泡短路,定值电阻R2和滑动变阻器并联;已知定值电阻两端电压和电阻阻值,可以得到通过的电流;已知干路总电流和通过定值电阻R2的电流,可以得到通过滑动变阻器的电流;已知滑动变阻器两端电压、通过的电流和通电时间,利用公式W=UIt得到电流通过滑动变阻器做的功.

(1)∵P=UI=
U2
R,
∴灯泡正常发光时的电流为I=
P额
U额=
3W
6V=0.5A,
灯泡正常发光的电阻为RL=
U额2
P额=
(6V)2
3W=12Ω;
∵I=[U/R],
∴灯泡正常发光时,电路总电阻为R=[U/I=
12V
0.5A]=24Ω,
滑动变阻器接入电路的电阻为R1=R-RL=24Ω-12Ω=12Ω;
(2)通过定值电阻R2的电流为I2=[U
R2=
12V/12Ω]=1A,
通过滑动变阻器的电流为I1′=I-I2=2.5A-1A=1.5A,
电流通过滑动变阻器做的功为W=UI1′t=12V×1.5A×600s=10800J.
答:
(1)滑动变阻器接入电路中的阻值为12Ω;
(2)通电10min电流通过滑动变阻器做的功是10800J.

点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;电功的计算.

考点点评: 此题考查的是我们对串联电路、并联电路特点、欧姆定律、电功率计算公式及其变形公式的掌握和应用,属于电学综合题,有一定的难度,根据开关的开合,正确判断用电器连接关系,是解答的关键.

1年前

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