分析 (1)根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出燈泡的電阻,若只閉合S1,燈泡L與R1串聯(lián),電流表測電路中的電流,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓;
(2)當(dāng)S1、S2、S3都閉合時(shí),將滑片P移動到b端,R1與滑動變阻器的最大阻值并聯(lián),電流表測干路電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出通過R1的電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過滑動變阻器的電流,利用歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值;
(3)只閉合S2時(shí),移動滑片P到某一位置時(shí),燈泡L與滑動變阻器串聯(lián),電流表測電路中的電流,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電路中的電流,根據(jù)P=I2R表示出滑動變阻器消耗的功率為9W即可求出變阻器接入電路中的電阻,利用歐姆定律求出燈泡的額定電流,進(jìn)一步求出此時(shí)電路中電流表的示數(shù).
解答 解:(1)由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得,燈泡的電阻:
RL=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{(6V)^{2}}{12W}$=3Ω,
若只閉合S1,燈泡L與R1串聯(lián),電流表測電路中的電流,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,由I=$\frac{U}{R}$可得,電源的電壓:
U=I(R1+RL)=0.8A×(12Ω+3Ω)=12V;
(2)當(dāng)S1、S2、S3都閉合時(shí),將滑片P移動到b端,R1與滑動變阻器的最大阻值并聯(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,
所以,通過通過R1的電流:
I1=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{12V}{12Ω}$=1A,
因并聯(lián)電路中干路電流電流等于各支路電流之和,
所以,通過滑動變阻器的電流:
I滑=I′-I1=1.2A-1A=0.2A,
則滑動變阻器的最大阻值:
R滑=$\frac{U}{{I}_{滑}}$=$\frac{12V}{0.2A}$=60Ω;
(3)只閉合S2時(shí),移動滑片P到某一位置時(shí),燈泡L與滑動變阻器串聯(lián),電流表測電路中的電流,
此時(shí)電路中的電流:
I″=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{滑}′}$=$\frac{12V}{3Ω+{R}_{滑}′}$,
滑動變阻器消耗的電功率:
P滑=(I″)2R滑′=($\frac{12V}{3Ω+{R}_{滑}′}$)2×R滑′=9W,
整理可得,(R滑′)2-10R滑′+9Ω2=0,
解得:R滑′=9Ω或R滑′=1Ω,
對應(yīng)的電流:
I″=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{滑}′}$=$\frac{12V}{3Ω+9Ω}$=1A,I″=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{滑}′}$=$\frac{12V}{3Ω+1Ω}$=3A,
因燈泡的額定電流IL=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{12W}{6V}$=2A,
所以,此時(shí)電路中的電流表的示數(shù)為1A.
答:(1)電源的電壓為12V;
(2)滑動變阻器的最大阻值是60Ω;
(3)只閉合S2時(shí),移動滑片P到某一位置時(shí),滑動變阻器消耗的功率為9W,則此時(shí)電流表的示數(shù)是1A.
點(diǎn)評 本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是最后一問要利用燈泡的額定電流確定電路中的電流.
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | L1斷路 | B. | L2斷路 | C. | L1短路 | D. | L2短路 |
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科目:初中物理 來源: 題型:填空題
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科目:初中物理 來源: 題型:填空題
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科目:初中物理 來源: 題型:解答題
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | F1>F2 P1<P2 | B. | F1>F2 P1>P2 | C. | F1>F2 P1=P2 | D. | F1<F2 P1<P2 |
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科目:初中物理 來源: 題型:解答題
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 一元硬幣的直徑約為2.5cm | |
B. | 教室中的日光燈功率為200W | |
C. | 人的正常體溫約39℃ | |
D. | 成年人正常步行的平均速度是10m/s |
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