小刚设计了一种小鸡孵化器的电路模型,如图所示,在一般情况下,只需灯光照明,温度较低时,则需要加热.电源电压为72V,R1为定值电阻,R2为发热电阻丝改成的滑动变阻器,

发布时间:2020-08-13 13:47:10

小刚设计了一种小鸡孵化器的电路模型,如图所示,在一般情况下,只需灯光照明,温度较低时,则需要加热.电源电压为72V,R1为定值电阻,R2为发热电阻丝改成的滑动变阻器,其上标有“200Ω 3A”的字样,电流表A1的量程为0~0.6A,电流表A2的量程为0~3A,灯泡上标有“12V 3W”的字样.
(1)灯泡正常工作时的电流是多大?
(2)闭合S,断开S1、S2,灯泡正常工作,求R1的阻值.
(3)S、S1、S2均闭合时,求R2上消耗电功率的最小值和最大值.

网友回答

解:(1)∵UL=12V,PL=3W,
∴灯泡L正常工作时的电流为:IL===0.25A.
(2)闭合S,断开S1、S2,灯泡L与电阻R1串联,而此时灯泡正常工作,
则此时灯泡两端的电压为UL=12V,而电源电压为U=72V,
∴电阻R1两端的电压为:U1=U-UL=72V-12V=60V,
灯泡L灯泡L正常工作时的电流为0.25A,此时电路中的电流为0.25A,
∴电阻R1的阻值为:R1===240Ω.
(3)S、S1、S2均闭合时,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电源电压为U=72V,
则U1=U2=U=72V,
而滑动变阻器的最大电阻为R大=200Ω,
∴R2消耗电功率的最小值为:P小===25.92W.
电阻R1的阻值为240Ω,而U1=U2=U=72V,
∴此时通过R1的电流为:I1===0.3A,
电流表A1测通过电阻R1的电流,电流表A2测干路中的总电流,电流表A1的量程为0~0.6A,电流表A2的量程为0~3A,
∴通过R2的最大电流为:I2=I-I1=3A-0.3A=2.7A,
R2消耗电功率的最大值为:P大=UI2=72V×2.7A=194.4W.
答:(1)灯泡正常工作时的电流是0.25A.
(2)闭合S,断开S1、S2,灯泡正常工作,电阻R1的阻值为240Ω.
(3)S、S1、S2均闭合时,R2上消耗电功率的最小值为25.92W、最大值为194.4W.
解析分析:(1)根据灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率,可利用公式I=计算出灯泡L正常工作时的电流.
(2)闭合S,断开S1、S2,灯泡L与电阻R1串联,而此时灯泡正常工作,从而可以判断出灯泡两端的电压,知道电源电压,利用串联电路电压的特点计算出电阻R1两端的电压,又知道此时通过灯泡的电流,再利用公式R=计算出R1的阻值????????????????????????????????????????????
电流表测干路电流;由灯泡正常发光时电压和额定电压相等可知电源的电压,根据欧姆定律分别求出各支路的电流,再利用并联电路的电流特点求出电流表的示数.
(3)S、S1、S2均闭合时,电阻R1和滑动变阻器R2串联,灯泡被短路,电流表A1测通过电阻R1的电流,电流表A2测干路中的总电流.知道电源电压,利用并联电路电压的特点判断出电阻R1和滑动变阻器R2两端的电压,知道滑动变阻器的最大电阻,可利用公式P=计算出R2上消耗电功率的最小值.知道定值电阻R1两端的电压和R1的阻值,可利用公式I=计算出此时通过R1的电流,又知道电流表A2量程为0~3A,从而可以判断出干路中的最大电流,再利用并联电路电流的特点计算出通过R2的最大电流,再利用公式P=UI计算出求R2上消耗电功率的最大值.

点评:本题综合性较强,考查的内容较多.会辨别串、并联,会用欧姆定律计算,会用电功率公式计算,知道串、并联电路的电压规律,电流规律.关键是公式及其变形的灵活运用,难点是开关断开闭合过程中对电路连接情况的影响.
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