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每日一练如图所示.灯泡L标有“12V6W 字样.滑动变阻器上标有“5

2024-01-16 11:52:13辅导探讨1017

如图所示,灯泡L标有“12V6W”字样,滑动变阻器上标有“50Ω、0.4A”的字样,当开关S1、S2闭合,滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,小灯泡恰好正常发光.求:8Fo物理好资源网(原物理ok网)

(1)电源电压;8Fo物理好资源网(原物理ok网)

(2)当开关S1闭合、S2断开时,滑动变阻器连入电路的最小电阻为多少Ω?8Fo物理好资源网(原物理ok网)

(3)当开关S1闭合,S2断开时,当滑动变阻器连入电路的电阻为24Ω时,求灯泡的功率?(不计温度对灯丝电阻的影响)

试题答案

解:(1)当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联,灯泡两端的电压和电源的电压相等,8Fo物理好资源网(原物理ok网)

∵额定电压下灯泡正常发光,8Fo物理好资源网(原物理ok网)

∴电源的电压为12V;8Fo物理好资源网(原物理ok网)

(2)当开关S1闭合、S2断开时,灯泡与滑动变阻器串联,8Fo物理好资源网(原物理ok网)

根据P=UI可得,灯泡的额的电流:8Fo物理好资源网(原物理ok网)

IL额===0.5A,8Fo物理好资源网(原物理ok网)

根据欧姆定律可得,灯泡的电阻:8Fo物理好资源网(原物理ok网)

RL===24Ω,8Fo物理好资源网(原物理ok网)

∵灯泡的额的电流0.5A大于滑动变阻器允许通过的最大电流0.4A,8Fo物理好资源网(原物理ok网)

∴电路中的最大电流Imax=0.4A,8Fo物理好资源网(原物理ok网)

根据欧姆定律可得,此时电路中的总电阻:8Fo物理好资源网(原物理ok网)

R===30Ω,8Fo物理好资源网(原物理ok网)

∵串联电路的总电阻等于各分电阻之和,8Fo物理好资源网(原物理ok网)

∴滑动变阻器连入电路的最小电阻R滑min=R-RL=30Ω-24Ω=6Ω;8Fo物理好资源网(原物理ok网)

(3)当开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器连入电路的电阻为24Ω时,8Fo物理好资源网(原物理ok网)

电路中的电流:8Fo物理好资源网(原物理ok网)

I===0.25A,8Fo物理好资源网(原物理ok网)

灯泡的电功率:8Fo物理好资源网(原物理ok网)

PL=I2RL=(0.25A)2×24Ω=1.5W.8Fo物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)电源电压为12V;8Fo物理好资源网(原物理ok网)

(2)当开关S1闭合、S2断开时,滑动变阻器连入电路的最小电阻为6Ω;8Fo物理好资源网(原物理ok网)

(3)当开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器连入电路的电阻为24Ω时,灯泡的功率为1.5W.8Fo物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联,根据灯泡正常发光时的电压和额定电压相等确定电源的电压;8Fo物理好资源网(原物理ok网)

(2)当开关S1闭合、S2断开时,灯泡与滑动变阻器串联,根据P=UI求出灯泡的额的电流,根据欧姆定律求出灯泡的电阻,然后与滑动变阻器允许通过的最大电流相比较得出电路中允许通过的最大电流,再根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用串联电路的电阻特点求出滑动变阻器连入电路的最小电阻;8Fo物理好资源网(原物理ok网)

(3)当开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器连入电路的电阻为24Ω时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据P=I2R求出灯泡的电功率.8Fo物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用,知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等以及开关闭合、断开时电路连接方式的判断是关键.8Fo物理好资源网(原物理ok网)