如图所示电路,灯L1和L2分别标有“6V??0.2A”和“2V??0.2A”.电源电压及灯丝电阻保持不变.当开关S1、S2、S3闭合,S4打开时,灯L1恰能正常发光.

发布时间:2020-07-29 12:18:12

如图所示电路,灯L1和L2分别标有“6V??0.2A”和“2V??0.2A”.电源电压及灯丝电阻保持不变.当开关S1、S2、S3闭合,S4打开时,灯L1恰能正常发光.当开关S1、S2、S4闭合,S3打开,滑动变阻器的滑片P位于a点时,灯L1也能正常发光;滑动变阻器的滑片P位于b点时,灯L1的功率是额定功率的1/4;当开关S1、S3闭合,S2、S4打开时,灯L1的功率是额定功率的16/25.
求:
(1)电源电压
(2)电阻R2的阻值
(3)滑动变阻器滑片P位于a点和b点时接入电路的电阻阻值
(4)电流表在以上状态中的最大电流和最小电流

网友回答

解:(1)由I=,灯L1和灯L2的灯丝阻值分别为:
RL1===30Ω
RL2===10Ω
当开关S1、S2、S3闭合,S4打开时,等效电路如图1所示

由已知和欧姆定律可得:
U=I1额定(RL1+R2)①
由P=I2×R,灯丝电阻不变,得:=
Ib2=Pb?=()?=0.01A2
Ib=0.1A
当开关S1、S3闭合,S2、S4打开时,等效电路如图所示

由已知和欧姆定律可得:
U=I4(RL1+RL2+R2)②
由P=I2×R,灯丝电阻不变,
得=
I42=P4?
=()?
=A2
I4=0.16A
由①②式得:电源电压为U=8V.
(2)在①中代入U=8V 得 R2=10Ω.
(3)当开关S1、S2、S4闭合,S3打开,滑动变阻器的滑片P位于a点时和滑动变阻器的滑片P位于b点时,等效电路如图2和图3所示

由已知和欧姆定律可得:
U=I1额定(RL1+Ra)③
U=Ib(RL1+Rb)④
在③④式中代入U=8V 得 Ra=10Ω;? Rb=50Ω.
(4)比较以上三个电路知电流表最大值0.2A,最小值0.1A.
答:(1)电源电压为8V.
(2)电阻R2的阻值为10Ω.
(3)滑动变阻器滑片P位于a点时电阻为10Ω、b点时接入电路的电阻阻值为50Ω.
(4)电流表最大电流0.2A、最小电流为0.1A.

解析分析:(1)首先求出L1、L2的电阻,然后画出S1、S2、S3闭合,S4打开时的等效电路图;开关S1、S3闭合,S2、S4打开时的等效电路图;应用欧姆定律、电路串并联知识列出方程组求解:列出方程,U=I1额定(RL1+R2)①U=I4(RL1+RL2+R2)②代入数值求出电源电压U.(2)把求出的电源电压代入方程①求解R2的阻值.(3)开关S1、S2、S4闭合,S3打开时的等效电路图;并且在a、b两处设成不同的电阻.再应用电路的串并联知识和欧姆定律列出方程:U=I1额定(RL1+Ra)③U=Ib(RL1+Rb)④联立求解滑片P位于a点和b点时接入电路的电阻阻值.(4)比较以上电路知道电流表的最大和最小值.

点评:这是一道对电路串并规律、电功率计算、等效电路画法等知识全面考查的计算题,是一道基础题.可以作为计算题出现.
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