如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L正常发光时的电阻为10Ω,闭合开关S,调

电功电能 已结 1 523
初中问题
初中问题 2021-9-22 18:55

如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L正常发光时的电阻为10Ω,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片Pa端滑至b端的过程中,电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。求:

image.png

1)小灯泡的额定功率和定值电阻R0的阻值;

2)滑动变阻器的最大阻值;

3)电路总功率的最大值和最小值。


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1条回答
  •  洪老师
    洪老师 (最佳回答者)
    2021-9-25 07:37

    解析:

    1)当闭合开关S,滑动变阻器的滑片Pa端时,滑动变阻器阻值最大,此时滑动变阻器、R0和灯泡串联接入电路中,此时电路中电流最小,电压表V1测量L的电压,示数为1V,电压表V2测量R0L的总电压,示数为3V,串联电路电流处处相等,所以此时电路中的电流为

    I=0.2A

    L的电压为

    UL=1V

    R0的电压为

    U0=2V

    当闭合开关S,滑动变阻器的滑片Pb端时,滑动变阻器接入电路阻值为0,此时R0和灯泡串联接入电路,根据欧姆定律可知,此时电路中电流最大,根据乙图可知此时电流为0.4A,电压表V1测量L的电压,示数为4V,电压表V2测量R0L的总电压,示数为8V;所以此时电路中的电流为

    I'=0.4A

    L的电压为

    UL'=4V

    R0的电压为

    U0'=4V

    当闭合开关S,滑动变阻器的滑片Pb端时,根据欧姆定律可知此时灯泡L的电阻为

    image.png

    根据题意,此时灯泡正常发光,所以灯泡的额定功率为

    P=UL'I'=4V×0.4A=1.6W

    定值电阻R0的阻值为

    image.png

    2)当闭合开关S,滑动变阻器的滑片Pb端时,此时滑动变阻器接入阻值为0,此时R0和灯泡串联接入电路中,电源电压

    U=UL'+U0'=4V+4V=8V

    滑片在a时,变阻器分压

    U=U-U0-UL=8V-2V-1V=5V

    滑动变阻器的最大阻值

    image.png

    3)电路总功率的最大值为

    P=UI'=8V×0.4A=3.2W

    电路总功率的最小值为

    P=UI=8V×0.2A=1.6W




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