Question

如圖甲所示，電源電壓恒定，R₁是一個定值電阻，R₂是滑動變阻器，小燈泡L的額定電壓為6V，圖17乙是通過小燈泡L的電流隨兩端電壓變化的曲線。當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂斷開，滑動變阻器的滑片P滑至最左端時，小燈泡L恰好正常發(fā)光；滑動變阻器的滑片P滑至最右端時，電壓表的示數(shù)為5V。當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都閉合，滑動變阻器的滑片P滑至最左端時，電流表的示數(shù)為0.8A，消耗的功率為；求：

(1)小燈泡的額定功率；

(2)滑動變阻器的最大阻值；

(3)定值電阻消耗的功率。

 

Answer 1

（1）3W（2）25Ω（3）1.8W

解析:當(dāng)開關(guān)S₁閉合、S₂斷開，滑動變阻器的滑片P滑至最左端時，R₂ =0，只有L 通電，且小燈泡L恰好正常發(fā)光，U=U_L=6V，由圖像中得到I_L=0.5A，所以，小燈泡的額定功率根據(jù)公式P_L=U_L·I_L求出。當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂斷開，滑動變阻器滑至最右端時，L與R₂ 串聯(lián)，且R₂最大，電壓表的示數(shù)為  U₂=5V∴U_L^，=U-U₂=6V-5V=1V由圖像中得到I_L^，=I₂=0.2A  滑動變阻器的最大阻值是 R₂₌U₂/I₂=5V/0.2A=25Ω。當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都閉合，滑動變阻器的滑片P滑至最左端時，R₂ =O，L與R₁并聯(lián)，電流表的示數(shù)為I=0.8A     

U₁=U_L=U=6V∴I₁=I-I_L=0.8A-0.5A=0.3A 值電阻消耗的功率是P₁=U₁*I₁=6V·0.3A=1.8W

解： (1)當(dāng)開關(guān)S₁閉合、S₂斷開，滑動變阻器的滑片P滑至最左端時，

R₂ =0，只有L 通電，且小燈泡L恰好正常發(fā)光，U=U_L=6V，由圖像中得到

I_L=0.5A，所以，

 P_L=U_L·I_L=6V·0.5A=3W————————————————-1分

（2）當(dāng)開關(guān)S₁閉合，S₂斷開，滑動變阻器滑至最右端時，L與R₂ 串聯(lián)，

且R₂最大，電壓表的示數(shù)為  U₂=5V       

∴U_L^，=U-U₂=6V-5V=1V————————--—————————1分

由圖像中得到I_L^，=I₂=0.2A     

∴ R₂₌U₂/I₂=5V/0.2A=25Ω  ———————————————1分

 （3）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都閉合，滑動變阻器的滑片P滑至最左端時，R₂ =O，

L與R₁并聯(lián)，電流表的示數(shù)為I=0.8A     

U₁=U_L=U=6V

∴I₁=I-I_L=0.8A-0.5A=0.3A  ——————————----------1分    

∴P₁=U₁*I₁=6V·0.3A=1.8W————————————————1分