【題目】如圖所示,滑動(dòng)變阻器R1、R2的規(guī)格都為“10Ω 2A”燈泡L標(biāo)有“3.0V 3.0W”的字樣(不考慮燈絲電阻的變化).當(dāng)兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片P都在最左端時(shí),閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2的滑片至某位置時(shí),燈泡恰好正常發(fā)光,此時(shí)電流表的示數(shù)為1.6A,求:

(1)電源的電壓。

(2)此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值。

(3)此電路在安全工作的前提下,計(jì)算電路消耗的總電功率范圍(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)。

【答案】(1)6V(2)3Ω(3)6.37W~18.00W

【解析】

由電路圖可知,燈泡LR2串聯(lián)后再與R1并聯(lián),電流表測(cè)干路電流。

1)根據(jù) 求出燈泡正常發(fā)光時(shí)L支路的電流,根據(jù)并聯(lián)電路電路的電流特點(diǎn)求出通過(guò)R1的電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出電源的電壓;

2)根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R2兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值;

3)根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻,當(dāng)兩滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),電路的總功率最小,根據(jù)電阻的串聯(lián)和并聯(lián)求出電路中的總電阻,利用 求出電路的最小總功率;知道燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流和兩滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出干路的最大電流,根據(jù)PUI求出此時(shí)電路的最大總功率,然后得出答案。

由電路圖可知,燈泡LR2串聯(lián)后再與R1并聯(lián),電流表測(cè)干路電流。

1)由 可得,燈泡正常發(fā)光時(shí)L支路的電流:,

因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,

所以,通過(guò)R1的電流:,

因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,由 可得,電源的電壓:

;

2)因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,R2兩端的電壓:

,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,

所以,此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值:

3)燈泡的電阻: ,當(dāng)兩滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),電路的總功率最小,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和,所以,電路中的總電阻:

,

電路的最小總功率:;

因燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為1A,兩滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為2A,

所以,干路的最大電流 ,此時(shí)電路的總功率最大,則

,所以,電路消耗的總電功率范圍為6.37W18.00W

答案: 16V2)3Ω(36.37W18.00W。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)小明連接完電路,如圖1所示、經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)只有導(dǎo)線(xiàn)AE連接錯(cuò)誤,此導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)連接到_____兩點(diǎn):

(2)閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最_____(選填“左”或“右”)端;

(3)經(jīng)檢查,電路連接無(wú)誤,各元件完好。閉合開(kāi)關(guān)后,無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片P,電壓表的示數(shù)都調(diào)不到2.5V,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是_____(寫(xiě)出一種原因即可)

(4)解決上述問(wèn)題后,移動(dòng)滑片P,當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)如圖2所示,則小燈泡的額定功率是_____W;

(5)測(cè)出小燈泡的額定功率后,小明又把燈泡兩端電壓調(diào)為額定電壓的一半,發(fā)現(xiàn)測(cè)得的功率不等于其額定功率的,這是由于_____。

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(1)本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇規(guī)格為_____的滑動(dòng)變阻器。

(2)將圖甲中的實(shí)物電路連接完整,并在圖乙的線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出電路圖。

_____

(3)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在某一位置時(shí)電流表示數(shù)如圖丙所示為_____A,此時(shí)小燈泡的電功率_____選填“大于”或“小于”額定功率。

(4)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路也可以測(cè)量電阻,若考慮電壓表的分流作用,那么測(cè)量值要比真實(shí)值_____選填“大”或“小”

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