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物理必考如图所示.电源电压保持不变.小灯泡L标有“2.5V 1.25

更新时间:2024-01-18 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样,变阻器R的最大阻值为40Ω,电压表只有0-3V的量程.闭合开关后,当滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω时,小灯泡L恰好正常发光.求:04h物理好资源网(原物理ok网)

(1)电源电压;(2)小灯泡在此电路中的最小功率.

试题答案

解:(1)IL===0.5A,UL=ILRL=O.5A×4Ω=2V,U=UL+UR=2V+2.5V=4.5V.04h物理好资源网(原物理ok网)

(2)灯泡电阻RL===5Ω.04h物理好资源网(原物理ok网)

当滑动变阻器阻值为40Ω时,变阻器两端电压大小为UR===4V.04h物理好资源网(原物理ok网)

因为4V超过了电压表的最大测量值3V,所以可知滑动变阻器两端的最大电压值U最大为3V.此时电灯两端的最小电压值为UL=U-UR=4.5V-3V=1.5V,小灯泡的最小功率PL===0.45W04h物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)电源电压为4.5V,(2)小灯泡在此电路中的最小功率为0.45W.04h物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)闭合开关后,当滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω时,小灯泡L恰好正常发光.滑动变阻器和小灯泡L串联,可求电流和变阻器电压,然后求出总电压即为电源电压;04h物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据(1)得出的条件求出灯泡电阻,当小灯泡的功率最小时,由可知,小灯泡两端的电压也必须最小,与小灯泡串联的变阻器两端的电压最大.由题中条件可以看出,能限制变器电压值的有两个条件,一是电压表的最大测量值3V,一是变阻器的阻值40Ω,在保证不超出电压表量程的前提下求出变阻器两端的最大电压,即可得出小灯泡的最小电压,代入电功率公式求出最小功率.04h物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题综合考查电功率公式在实际电路中的灵活应用,此类求最值问题需要特别注意电表的量程,这往往是解决此类问题的关键所在.04h物理好资源网(原物理ok网)

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