如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R0=12Ω,滑动变阻器R的最大阻值为24Ω,当合上开关S和S1,断开S2时,电压表V示数为6V,灯泡恰好正常发光;当合上S和

发布时间:2020-08-07 23:01:00

如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R0=12Ω,滑动变阻器R的最大阻值为24Ω,当合上开关S和S1,断开S2时,电压表V示数为6V,灯泡恰好正常发光;当合上S和S2,断开S1时,调节滑动变阻器使电压表V的示数仍为6V,此时滑片P恰在ab的中点,已知滑动变阻器的电阻与电阻丝的长度成正比.求:
(1)电源电压的值.
(2)灯泡的额定功率.
(3)在合上开关S和S2,断开S1的情况下,调节滑片P,电阻R0上消耗功率的变化范围.

网友回答

解:
(1)当合上S和S2,断开S1时,滑动变阻器与固定电阻R0串联,滑动变阻器阻值为12Ω,两端电压为6V;
当合上开关S和S1,断开S2时,灯泡与固定电阻R0串联,灯泡两端电压也为6V,故灯泡电阻也为12Ω.
当合上开关S和S1,断开S2时,灯泡与固定电阻R0串联,且R灯=R0=12Ω,故U灯=U0=6V
∴U=U灯+U0=6+6V=12V
(2)当合上开关S和S1,断开S2时,灯泡正常发光,说明此时灯泡功率为额定功率.
P额=
(3)在合上开关S和S2,断开S1的情况下,调节滑片P,变阻器的阻值变化范围为0~24Ω.
当变阻器阻值为0Ω时,U0=U=12V,故P0=
当变阻器阻值为24Ω时,,故P0=I2R0=()2×12W≈1.33W
故电阻R0上消耗功率的变化范围为1.33~12W.
答:(1)电源电压为12V;(2)灯泡的额定功率是3W;(3)电阻R0上消耗功率的变化范围为1.33~12W.
解析分析:(1)当合上开关S和S1,断开S2时,电路中为灯泡与固定电阻R0串联,电压表测灯泡两端电压.此时灯泡正常发光,说明此时灯泡功率为额定功率.
(2)当合上S和S2,断开S1时,电路中为滑动变阻器与固定电阻R0串联,电压表测滑动变阻器两端电压.此时滑动变阻器滑片P恰在ab的中点,即此时的滑动变阻器阻值为最大值的一半:12Ω.
(3)电功率可用公式P==I2R得出.

点评:本题难度较大,电源电压需要综合考虑两个开关闭合情况才能得出,而且求不出电源电压,下面的计算就无法进行.
变阻器的阻值变化引起电阻R0上消耗功率的变化,此时电阻R0上消耗功率的变化范围对应的就是变阻器阻值的变化范围.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!