【題目】如圖所示,已知電源電壓保持6V不變,定值電阻R1的阻值為10Ω,小燈泡L上標有“6V 3W”;當S1、S2都斷開時,電流表示數(shù)為0.2A.求:

1)小燈泡L和定值電阻R2的阻值分別是多大?

2S1、S2都閉合時,電流表的示數(shù)是多少A

3)當開關S1、S2處于什么狀態(tài)時該電路消耗的電功率最大?最大電功率是多少W?

【答案】1)小燈泡L的阻值為12Ω,定值電阻R2的阻值是18Ω;

2S1、S2都閉合時,電流表的示數(shù)是1.1A;

3)當S1、S2都閉合時,電路消耗的電功率最大,最大為6.6W

【解析】試題分析:(1)知道燈泡的額定電壓和額定功率,根據(jù)P=求出燈泡的電阻;當S1、S2都斷開時,LR2串聯(lián),電流表測電路中的電流,根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻,利用電阻的串聯(lián)求出定值電阻R2的阻值;

2)當S1、S2都閉合時,LR1并聯(lián),電流表測干路電流,根據(jù)電阻的并聯(lián)求出電路中的總電阻,利用歐姆定律求出干路電流;

3S1、S2都閉合時,LR1并聯(lián),電路中的總電阻最小,根據(jù)P=可知,電路消耗的總功率最大,根據(jù)P=UI求出最大值.

解:(1)由P=可得,燈泡的電阻:

RL===12Ω;

S1S2都斷開時,LR2串聯(lián),電流表測電路中的電流,

I=可得,電路中的總電阻:

R===30Ω,

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,

所以,定值電阻R2的阻值:

R2=R﹣RL=30Ω﹣12Ω=18Ω;

2)當S1、S2都閉合時,LR1并聯(lián),電流表測干路電流,

因并聯(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:

R′===Ω

干路電流表的示數(shù):

I′===1.1A

3)當S1、S2都閉合時,LR1并聯(lián),電路中的總電阻最小,電路消耗的總功率最大,

最大值P=UI′=6V×1.1A=6.6W

答:(1)小燈泡L的阻值為12Ω,定值電阻R2的阻值是18Ω

2S1、S2都閉合時,電流表的示數(shù)是1.1A

3)當S1、S2都閉合時,電路消耗的電功率最大,最大為6.6W

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