图是某实验小组设计的调光台灯电路图,小灯泡的额定电压为12V,电源电压保持不变.闭合开关S,滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,小灯泡两端的电压变化范围是3~12

发布时间:2020-08-11 04:52:08

图是某实验小组设计的调光台灯电路图,小灯泡的额定电压为12V,电源电压保持不变.闭合开关S,滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,小灯泡两端的电压变化范围是3~12V,因为灯丝电阻随温度升高而增大,所以小灯泡的电流变化范围是1~2A.试求:
(1)小灯泡的额定功率是多少?
(2)滑动变阻器的最大电阻是多少?
(3)当滑动变阻器的电阻为5Ω时,电路的总功率是14.4W,此时滑动变阻器消耗的功率是多少?

网友回答

解:(1)根据题意可知,电源电压等于灯泡的额定电压,当灯泡两端电压为12V时,电路中电流为2A,因此灯泡的额定功率:
P=UI=12V×2A=24W;
(2)当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,灯泡两端电压为3V,滑动变阻器两端电压为12V-3V=9V,电路中的电流为1A,
则滑动变阻器的最大阻值:R==9Ω;
(3)当滑动变阻器的电阻为5Ω时,电路中的电流:I===1.2A,
此时滑动变阻器消耗的功率:P=I2R=(1.2A)2×5Ω=7.2W.
答:(1)小灯泡的额定功率是24W;
(2)滑动变阻器的最大电阻是9Ω;
(3)当滑动变阻器的电阻为5Ω时,电路的总功率是14.4W,此时滑动变阻器消耗的功率是7.2W.
解析分析:(1)根据小灯泡两端电压变化范围可知,当灯泡两端电压为12V时,电路中的电流最大,并且等于灯泡的额定功率,因此根据P=UI求出灯泡的额定功率;
(2)滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路中的电流最小,根据电路特点和欧姆定律即可求出滑动变阻器的阻值;
(3)先根据实际功率和P=UI求出电路的电流,然后根据P=I2R求出变阻器消耗的功率.

点评:本题考查欧姆定律变形公式、功率的计算公式的应用,难点在于如何分析得出电压与电流的对应值,以及电源电压,对学生的分析能力要求较高.
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