图甲所示是定值电阻R0和灯泡L的U-I图象,现将定值电阻R0与灯泡L接入如图乙所示的电路中,电源电压不变,当S1、S2、S3闭合时,灯泡L恰好正常发光,此时R0消耗的

发布时间:2020-08-12 02:57:04

图甲所示是定值电阻R0和灯泡L的U-I图象,现将定值电阻R0与灯泡L接入如图乙所示的电路中,电源电压不变,当S1、S2、S3闭合时,灯泡L恰好正常发光,此时R0消耗的电功率为3.6W;当S1闭合,S2、S3断开时,把滑动变阻器的滑片P移至中点,变阻器消耗的功率为P1;把滑片P移至b点,变阻器消耗的功率为P2,且P1:P2=9:8.求:
(1)定值电阻R0的阻值.
(2)灯泡L的额定功率.
(3)滑动变阻器的最大电阻.

网友回答

解:(1)由图象可知:电压和电流成正比,当U0=2V时,I0=0.2A,
∴==10Ω.
答:定值电阻R0的阻值10Ω.
(2)由(1)求出的定值电阻R0=10Ω,则由P=可得电源电压U2=P0R0=3.6W×10Ω,解得U=6V,
此时R0和L灯并联,电源电压为6V.观察图可知,L灯电压为6V,由图象看电流为0.7A
故:PL额=UL额IL额=6V×0.7A=4.2W.
(3)当S1闭合,S2、S3断开时,电阻R0与滑动变阻器串联,则把滑动变阻器的滑片P移至中点时,电路中的电流为I1,把滑片P移至b点时的电流为I2,
由P1:P2=9:8.可得=,从而可得=,
因为I1=,I2=,则解得R=20Ω.
答:滑动变阻器的最大电阻为20Ω.
解析分析:(1)从图象上选取一点,该点对应的电压和电流都是整数,找到对应的电压和电流,根据欧姆定律R=求出定值电阻R0的阻值.
(2)根据(1)求出的定值电阻R0的阻值,结合题干中的“此时R0消耗的电功率为3.6W”利用P=可求出电源电压;也就是灯泡的额定电压,根据图象找到对应电流,根据公式P=UI计算灯泡的额定功率.
(3)设当S1闭合,S2、S3断开时,把滑动变阻器的滑片P移至中点时,电路中的电流为I1,把滑片P移至b点时的电流为I2,根据P1:P2=9:8.可求出I1:I2=3:2,然后再根据I1=和I2=即可求出滑动变阻器的最大电阻.

点评:本题关键:一是从图象得出相关信息,二是灵活运用欧姆定律和串并联电路的特点.本题考查电阻、电压和额定功率的计算,关键是欧姆定律的应用和电功率公式变形的应用,还要知道串联电路电压的规律.
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