分析 (1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率和額定功率相等,根據(jù)P=UI求出其電流,根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻;
(2)先畫(huà)出當(dāng)S1、S2斷開(kāi)、S3閉合,滑片P處于b端和滑到某一位置的等效電路圖.
根據(jù)題意可知求出滑片P在b端和某一位罝時(shí)的電流,利用串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律結(jié)合電源的電壓不變求出Rab的阻值和電源的電壓;
(3)當(dāng)S1、S2閉合、S3斷開(kāi)時(shí),滑片位于最大阻值處電路中的電功率最小,利用歐姆定律求出此時(shí)通過(guò)滑動(dòng)變阻器、R0的電流,利用并聯(lián)電路電流特點(diǎn)干路電流,根據(jù)P=UI求出電路消耗的最小功率.
解答 解:(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為4V,電功率為2W,
根據(jù)P=UI可得,燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流:
IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{2W}{4V}$=0.5A,
根據(jù)歐姆定律可得,燈泡的電阻:
RL=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{4V}{0.5A}$=8Ω;
(2)當(dāng)S1、S2斷開(kāi)、S3閉合,等效電路圖如圖1所示;
由于滑片P從b端滑到某一位罝時(shí),電壓表的示數(shù)由3.2V變?yōu)?V.
則當(dāng)滑片P在b端時(shí)電壓表的示數(shù)為3.2V,
電路中的電流為I1=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{L}}$=$\frac{3.2V}{8Ω}$=0.4A,
根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可得:
電源電壓U=I1(RL+R0+Rab)=0.4A(8Ω+16Ω+Rab)------------①
當(dāng)滑片P在某一位罝時(shí)電壓表的示數(shù)為4V;由于燈泡的實(shí)際電壓等于額定電壓,則燈泡正常發(fā)光,所以電路中的電流為I2=IL=0.5A,
根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可得:
電源電壓U=I2(RL+R0+R′)=0.5A(8Ω+16Ω+R′)------------②
已知Rab-R′=8Ω-------------------------------③
解①②③聯(lián)立方程得:Rab=16Ω,R′=8Ω,U=16V;
(3)當(dāng)S1、S2閉合、S3斷開(kāi)時(shí),等效電路圖如圖2所示;
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,
則I滑=$\frac{U}{{R}_{ab}}$=$\frac{16V}{16Ω}$=1A,I0=$\frac{U}{{R}_{0}}$=$\frac{16V}{16Ω}$=1A,
所以并聯(lián)電路中干路電流I=I滑+I0=1A+1A=2A,
電路的最小功率:
Pmin=UI=16V×2A=32W.
答:(1)8;0.5.
(2)電源電壓為16V,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為16Ω.
(3)當(dāng)S1、S2閉合、S3斷開(kāi)時(shí),電路消耗的最小功率是32W.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率公式、電功公式的靈活應(yīng)用,關(guān)鍵是開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)時(shí)電路串并聯(lián)的辨別和根據(jù)題意得出三種情況下電路中電流之間的關(guān)系.
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 所成的像是虛像 | |
B. | 所成的像是倒立、縮小的 | |
C. | 投影儀就是利用這一成像原理制成的 | |
D. | 要使光屏上燭焰的像變大,可將光屏靠近凸透鏡 |
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:填空題
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
兩接線柱 | 電壓表示數(shù) |
A和B | 3V |
A和D | 3V |
A和F | 0V |
A. | 只可能是小燈泡發(fā)生短路故障 | |
B. | 只可能是小燈泡發(fā)生斷路故障 | |
C. | 還需測(cè)得H、G間電壓,才能判定滑動(dòng)變阻器是否發(fā)生斷路故障 | |
D. | 還需測(cè)得G、B間電壓,才能判定滑動(dòng)變阻器是否發(fā)生斷路故障 |
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 腳對(duì)球的作用力與草地對(duì)球的阻力 | B. | 腳對(duì)球的作用力與球?qū)δ_的作用力 | ||
C. | 球向前的慣性力與草地對(duì)球的阻力 | D. | 球所受的重力與草地對(duì)球的支持力 |
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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