如图所示,灯泡L标有“6V、6W”字样,滑动变阻器的最大值为R1,R2=12Ω,电源电压保持12V不变;
(1)调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,求此时接入的滑动变阻器的阻值.
(2)保持滑动变阻器阻值不变,闭合开关S1,求电流表的示数.
(3)断开开关S1,改变变阻器滑片P的位置使滑片移至c点时,电路的总功率为P1,当滑片移至a点,电路的总功率为P2,Rcb=R1,P1=2P2求滑动变阻器的最大阻值.
网友回答
解:(1)因灯泡正常发光,
所以流过滑动变阻器的电流I1=IL===1A
又∵滑动变阻器与灯泡L串联
∴U1=U-UL=12V-6V=6V
则由欧姆定律可得R滑==6Ω;
(2)当开关S1闭合时,R2与L并联后再与滑动变阻器串联
灯泡电阻RL=,R2=12Ω
则并联部分总电阻R并=
电路中的总电流R总=R并+R滑=4Ω+6Ω=10Ω
则电流表示数I=;
(3)S1断开时,滑动变阻器与灯泡串联
P1=
∵P1=2P2
∴2()=R1+RL
解得R1=12Ω.
答:(1)此时接入的滑动变阻器的阻值为6Ω;(2)电流表的示数为1.2A;(3)R1的最大阻值为12Ω.
解析分析:(1)S1断开故滑动变阻器与灯泡串联,灯泡正常发光,故由铭牌信息可知通过灯泡中的电流及电压,则由串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压,则由欧姆定律可求得接入电阻的阻值;
(2)闭合S1后,灯泡与R2并联后再与R1串联,电流表测干路电流,则先求得电路中的总电阻,即可由欧姆定律求得电流;
(3)断开S1,则R1与L串联,由滑片在不同位置时功率关系可求得R1的最大值.
点评:解答本题应注意:(1)灯泡正常工作即指工作在额定状态;(2)要熟练掌握求并联电路电阻的方法;(3)掌握方程法在物理学中的应用.