【六十九中学某物理小组根据学过的知识,进行“自制小台灯”的实践活动,设计出了如图甲所示的可调节】

发布时间:2021-03-19 11:50:24

六十九中学某物理小组根据学过的知识,进行“自制小台灯”的实践活动,设计出了如图甲所示的可调节亮度的台灯。所用器材:学生电源,开关一个,滑动变阻器一个,规格为“6v  6w”的灯泡一个(灯丝电阻不变),导线若干。当滑片滑到A段式灯泡正常发光,滑片滑到B端时,灯泡的功率为1.5W。请你也参加他们的研究。1 请你帮助计算:该电路的电源电压为多少?该电路所需要的滑动变阻器的规格。 2

网友回答

第一个计算出来备用:
1、在A时,灯发光正常,说明电源电压6V,在B时,灯的功率1.5W,
灯的电阻:R灯=U²/P=36/6=6Ω
此时:P实=1.5W=U实²/R灯
解出:U实=3V
这样,变阻器的电压也是3V,其电阻与灯相同,也是6Ω.
2、灯变暗是省电的,据P总=U总²/R总,当灯变暗时,电流的总电阻变大,在电压一定时,总电阻变大,总功率减小.
3、第一个图,调节范围是1.5W~6W (根据题意就知道了)
第二个图:当滑片在最左时,是灯与电阻并联,灯的电压是6V,发光正常,6W,当滑片向右移动到最右时,灯短路,实际功率为0,即,调节范围是:0~6W,
也就是说,乙图亮度调节范围更大.
甲图当灯正常发光时,变阻器电能为0;
乙图当正常发光时,变阻器与灯并联,且电阻与灯相同,功率也是6W.利用率为50%.
即,乙的调节范围大,但能量利用率小.
======以下答案可供参考======
供参考答案1:
U=3v供参考答案2:
(1)当滑片滑到A端时灯泡正常发光,说明电源电压U=U额=6V,当滑片滑到B端时灯泡的实际功率P实=1.5W,由RL=U额² ∕ P额= U实² ∕ P实得U实 =3V,则滑动变阻器两端的电压UR=6V‐3V=3V,利用串联电路中U1:U2=R1:R2得滑动变阻器电阻R=RL=U额² ∕ P额=(6V)² ∕ 6W=6Ω,
所以变阻器的规格为0~6Ω.
(2)省电还是费电要看整个电路在相同时间内消耗的电能,只要比较总功率就可以了,由P总=UI可知,电源电压U一定,灯变暗说明电路中的电流I变小,所以P总变小,即省电。
(3)在甲图中,滑片滑到A端时灯泡正常发光,
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