如图所示电路,灯泡L上标有“4V?2W”字样,R0=5Ω,R是最大阻值为20Ω的滑动变阻器,其滑片P起初处于中点,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~3V.

发布时间:2020-07-29 19:27:37

如图所示电路,灯泡L上标有“4V?2W”字样,R0=5Ω,R是最大阻值为20Ω的滑动变阻器,其滑片P起初处于中点,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~3V.则:
(1)只闭合S1,灯泡L恰好正常发光,求电源电压;
(2)只闭合S2,当变阻器接入电路中的电阻为其最大阻值的一半时,求电路消耗的总功率;
(3)只闭合S2,求滑动变阻器允许接入电路的阻值范围.

网友回答

解:(1)只闭合S1,电路中只有L,且L正常发光,则电源电压U=U额=4V;
(2)只闭合S2时,电阻R0与滑动变阻器串联,而此时R滑=×20Ω=10Ω,
所以电路消耗的总功率P总==≈1.1W
(3)为了保证电流不超过电流表的量程,电路的电流最大为:I=0.6A,根据U=I(R0+R1)即:4V=0.6A(5Ω+R1)
解得滑动变阻器允许接入的最小电阻为:R1≈1.7Ω
为了保证不超过电压表的量程3V,滑动变阻器两端电压最大为:U′=3V,则U0=U-U′=4V-3V=1V,
根据串联分压U′:U0=R2:R0,即:3V:1V=R2:5Ω,解得R2=15Ω
所以滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为:1.7Ω~15Ω
答:(1)电源电压为4V;(2)电路消耗的总功率为1.1W;(3)滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为1.7Ω~15Ω.
解析分析:(1)只闭合S1时,电路中只有L,而L正常发光,说明电源电压等于L的额定电压;(2)只闭合S2时,电阻R0与滑动变阻器串联,则根据P=可求出电路的总功率;(3)由于电流表和电压表均有量程限制,所以根据最大电流求出滑动变阻器的最小值,根据电压表的最大电压求出滑动变阻器的最大值.

点评:该计算题考查了欧姆定律的应用及电功率的有关计算,在确定滑动变阻器接入电阻范围时,要从电流表和电压表的量程入手.
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