如图所示,电源两端电压和灯的电阻均保持不变,变阻器的最大阻值为R2.断开S1、S2,变阻器的滑片P移至最右端时,灯L恰能正常发光,电路中的电流为I1;断开S1、S2,

发布时间:2020-08-08 19:25:09

如图所示,电源两端电压和灯的电阻均保持不变,变阻器的最大阻值为R2.断开S1、S2,变阻器的滑片P移至最右端时,灯L恰能正常发光,电路中的电流为I1;断开S1、S2,滑片P移至最左端时,灯L的电功率PL是其额定功率的,R2消耗的电功率为P2,电路中的电流为I2;此时,再闭合S1、S2,电流表示数为0.5A,R1消耗的功率为4W,电路总功率P总与P2之比为15:1.求:
(1)断开S1、S2,变阻器的滑片P在最右端和在最左端时的电流之比.
(2)闭合S1、S2,变阻器的滑片P移至最左端时,电路消耗的总功率
(3)灯L的额定电功率.

网友回答

解:断开S1、S2,变阻器的滑片P移至最右端时的等效电路图如图甲所示,
断开S1、S2,滑片P移至最左端时的等效电路图如图乙所示,
再闭合S1、S2,滑片P移至最左端时的等效电路图如图丙所示;
(1)∵P=I2R,∴由图甲、乙可得:
==,
解得:=;
(2)电源电压U不变,∵I=,∴U=IR,
由图甲、乙得:I1RL=I2(RL+R2),解得:RL=2R2;
在图乙中,==,U2+UL′=U,解得U2=;
在图乙、丙中:P2=,P总=+,=,解得:=;
∵==,P1=4W,∴P2′=6W,P总=P1+P2′=4W+6W=10W;
(3)∵P2′=UI2′,I2′=0.5A,∴U=12V;
R2===24Ω,∵=,∴RL=48Ω,
在图甲中:PL额===3W;
答:(1)断开S1、S2,变阻器的滑片P在最右端和在最左端时的电流之比为3:2.
(2)闭合S1、S2,变阻器的滑片P移至最左端时,电路消耗的总功率为10W;
(3)灯L的额定电功率为3W.
解析分析:根据电路图,分析清楚电路结构,作出等效电路图;
(1)由电功率公式P=I2R的变形公式可以求出滑片在最右端与在最左端时的电流之比.
(2)根据电阻R1消耗的功率及电路总功率P总与P2之比为15:1,应用并联电路特点可以求出电路消耗的总功率.
(3)由电功率公式求出电源电压、电阻阻值,然后由电功率公式求出灯泡的额定功率.

点评:本题是一道电学综合题,难度较大,分析清楚电路结构、作出等效电路图是正确解题的前提与关键;应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式及其变形公式即可正确解题.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!