一只小灯泡上标着“9V??3W”字样,把它跟滑动变阻器R和电流表串联组成如图所示的电路.电源电压为15V.
(1)S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器,当灯正常发光时,电流表的示数是多少?
(2)滑动变阻器滑片的位置不变,在将S2闭合,此时电流表的示数是多少?此时滑动变阻器消耗的电功率是多少?
网友回答
解:
(1)S1闭合,S2断开,灯泡与滑动变阻器串联,当灯正常发光时,
∵UL=9V,PL=3W,
∴电路中的电流为:I=IR=IL==≈0.3A,
即电流表的示数为0.3A.
答:电流表的示数是0.3A.
(2)S1闭合,S2断开,灯泡与滑动变阻器串联,
∵UL=9V,U=15V,
∴滑动变阻器分担的电压为:UR=U-UL=15V-9V=6V,
而I=IR=IL=0.3A,
∴滑动变阻器的阻值为:R===20Ω,
再将S2闭合,灯泡L被短路,电路中只有滑动变阻器,
∵U=15V,
∴此时电路中的电流为:I′===0.75A,
此时滑动变阻器消耗的电功率为:PR===11.25W.
答:此时电流表的示数是0.75A,此时滑动变阻器消耗的电功率是11.25W.
解析分析:(1)S1闭合,S2断开,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测量的是整个电路中的电流,调节滑动变阻器,当灯正常发光时,其两端电压为额定电压,功率为额定功率,已知灯泡的额定电压和额定功率,可利用公式I=计算电路中的电流.(2)在(1)题中,灯泡与滑动变阻器串联,根据灯泡的额定电压和电源电压求出滑动变阻器分担的电压,然后利用R=求出此时滑动变阻器接入电路中的电阻,再将S2闭合,灯泡L被短路,电路中只有滑动变阻器,已知电源电压和滑动变阻器的阻值,可利用公式I=计算此时电路中的电流,再利用公式P=计算此时滑动变阻器消耗的电功率.
点评:本题考查了串联电路的特点,以及电流、电压、电阻和电功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用.