如图所示,电源电压恒为5V,小灯泡规格为“2.5V?1W”,当滑动变阻器滑片P从最右端b向左移动到中点时,小灯泡恰能正常发光(灯泡电阻视为不变).求:
(1)滑动变阻器的总电阻是多少?
(2)调节滑动变阻器,使小灯泡两端所加的电压超过其额定电压的10%,此时电路的总功率为多少?
网友回答
解:
(1)从图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,
∵当滑动变阻器滑片P从最右端b向左移动到中点时,小灯泡恰能正常发光,
而UL=2.5V,PL=1W,
∴此时电路中的电流为:IL===0.4A,
又∵电源电压为U0=5V,
∴此时滑动变阻器连入电路中的电阻为:R′====6.25Ω,
则滑动变阻器的总电阻为:R=2R′=2×6.25Ω=12.5Ω.
(2)∵UL=2.5V,PL=1W,
∴小灯炮的电阻为:RL===6.25Ω,
此时小灯泡两端所加的电压为U′L=UL(1+10%)=2.5V×(1+10%)=2.75V,
则通过小灯泡的实际电流为:IL'===0.44A,
∴电路的总功率为:P=U0IL'=5V×0.44A=2.2W.
答:(1)滑动变阻器的总电阻是12.5Ω.
(2)调节滑动变阻器,使小灯泡两端所加的电压超过其额定电压的10%,此时电路的总功率为2.2W.
解析分析:(1)从图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,而小灯泡L正常发光,知道灯泡的额定电压和额定功率,可利用公式I=计算出此时电路中的电流,知道电源电压,利用串联电路电压的特点计算出此时滑动变阻器两端的电压,可利用公式R=计算出此时滑动变阻器连入电路中的电阻,从而可以计算出滑动变阻器的总电阻.(2)知道灯泡的额定电压和额定功率,可利用公式R=计算出小灯炮的电阻,知道此时小灯泡两端所加的电压,可利用公式I=计算出此时电路中的电流,又知道电源电压,可利用公式P=UI计算出电路的总功率.
点评:考查识别电路的能力,滑动变阻器对电路的影响,以及对灯泡额定电压和额定功率的掌握情况和串联电路的特点,考查对欧姆定律和功率计算公式的灵活应用情况.