如图所示,电源电压为l0V,且保持不变,已知滑动变阻器的最大阻值为25Ω,定值电阻R0为20Ω,小灯泡上标有“6V??3W”字样,求:(1)灯泡的电阻和正常工作时的电

发布时间:2020-08-06 21:16:53

如图所示,电源电压为l0V,且保持不变,已知滑动变阻器的最大阻值为25Ω,定值电阻R0为20Ω,小灯泡上标有“6V??3W”字样,求:
(1)灯泡的电阻和正常工作时的电流各是多少?
(2)当S闭合,S1、S2都断开时,要使灯泡正常发光,滑动变阻器连入电路中的阻值为多大?
(3)当S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器滑片到何处时,整个电路消耗的总功率最小?这个最小功率是多少?

网友回答

解:(1)灯泡电阻R===12Ω;
灯泡正常工作时的电流I===0.5A;
答:灯泡的电阻是12Ω,灯泡正常工作时的电流是0.5A.
(2)当S闭合,S1、S2都断开时,滑动变阻器与灯泡串联,
灯泡正常发光时,UL=6V,滑动变阻器两端的电压U滑=U-UL=10V-6V=4V,
滑动变阻器接入电路的阻值R滑===8Ω;
答:当S闭合,S1、S2都断开时,要使灯泡正常发光,滑动变阻器连入电路中的阻值为8Ω.
(3)当S、S1、S2都闭合时,定值电阻R0与滑动变阻器并联,灯泡被短路,
滑动变阻器接入电路的阻值最大,即滑片在最左端时,整个电路消耗的电功率最小,此时:
P最小=P0+P滑=+=+=9W;
答:当S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器滑片到最左端时,整个电路消耗的总功率最小;这个最小功率是9W.
解析分析:(1)由题意知,灯泡额定电压是6V,额定功率是3W,由电功率的变形公式可以求出灯泡的电阻与灯泡正常工作时的电流.
(2)由电路图知,当S闭合,S1、S2都断开时,滑动变阻器与灯泡串联,由串联电路特点求出灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压,然后由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值.
(3)由电路图知,当S、S1、S2都闭合时,定值电阻R0与滑动变阻器并联,灯泡被短路,由串联电路特点求出并联电路的最大阻值,然后由电功率公式求出电路的最小功率.

点评:本题考查了串并联电路特点、欧姆定律及电功率公式及其变形公式的应用,是一道典型的电学计算题,难度不大,熟练应用串并联电路特点、欧姆定律、电功率公式及其变形公式即可正确解题.
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