如图所示电路中,电源电压6V恒定,灯L1的额定功率是1.8W,L2的规格为“6V?1.2W”,滑动变阻器R的规格为“50Ω?1.5A”,不计温度对灯丝电阻的影响.求:

发布时间:2020-07-29 20:15:26

如图所示电路中,电源电压6V恒定,灯L1的额定功率是1.8W,L2的规格为“6V?1.2W”,滑动变阻器R的规格为“50Ω?1.5A”,不计温度对灯丝电阻的影响.求:(注:求解时画出相应的等效电路图)
(1)滑动变阻器的滑片P放在a端时,闭合开关S1、S2,断开开关S3后,灯泡L1正常工作,电流表的示数是多大?
(2)滑动变阻器的滑片P放在b端时,闭合开关S1、S2,断开开关S3后,电压表的读数是多少?
(3)若电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,只闭合开关S1、S3,且要求电路元件安全使用,在滑片移动过程中,灯泡L2的功率变化范围.

网友回答

解:(1)滑动变阻器的滑片P放在a端时,闭合开关S1、S2,断开开关S3后,等效电路图如图所示:

∵灯泡L1正常发光
∴灯泡两端的电压和电源的电压相等,
∴电流表的示数I===0.3A.
(2)滑动变阻器的滑片P放在b端时,闭合开关S1、S2,断开开关S3后,等效电路图如图所示:

灯泡L1的电阻R1===20Ω,
此时电路中的电流I′===A,
电压表的示数U滑=I′R滑=A×50Ω≈4.3V.
(3)只闭合开关S1、S3时,等效电路图如图所示:

L2的额定电流I2===0.2A,
L2的电阻R2===30Ω,
当电压表的示数为3V即灯泡两端的电压为U2min=6V-3V=3V时,灯泡L2的功率最小,
Pmin===0.3W;
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,UL=U=6V,灯泡L2的功率最大,
Pmax=P2=1.2W.
灯泡L2的功率变化范围为0.3W~1.2W.
答:(1)滑动变阻器的滑片P放在a端时,闭合开关S1、S2,断开开关S3后,灯泡L1正常工作,电流表的示数是0.3A;
(2)滑动变阻器的滑片P放在b端时,闭合开关S1、S2,断开开关S3后,电压表的读数约为4.3V;
(3)若电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,只闭合开关S1、S3,且要求电路元件安全使用,在滑片移动过程中,灯泡L2的功率变化范围为0.3W~1.2W.
解析分析:(1)滑动变阻器的滑片P放在a端时,闭合开关S1、S2,断开开关S3后,电路为L1的简单电路,此时灯泡L1正常发光,两端的电压和电源的电压相等,根据I=求出此时电流表的示数;(2)滑动变阻器的滑片P放在b端时,闭合开关S1、S2,断开开关S3后,滑动变阻器与灯泡L1串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,先根据欧姆定律求出灯泡L1的电阻,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出电压表的示数;(3)只闭合开关S1、S3时,滑动变阻器与灯泡L2串联,先根据P=UI求出L2的额定电流,再根据欧姆定律求出其电阻,当电压表的示数为3V时,灯泡L2的功率最小,根据串联电路的电压特定求出灯泡两端的电压,再根据P=求出其大小;当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,灯泡L2的功率最大,此时灯泡的功率与额的功率相等,进一步得出灯泡L2的功率变化范围.

点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是对电路图的分析和画出开关闭合、断开时的等效电路图.
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