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物理必考有一种亮度可以调节的小台灯.其电路图如图甲所示.电源电压保持

更新时间:2024-01-19 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

有一种亮度可以调节的小台灯,其电路图如图甲所示.电源电压保持不变,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示.调节滑动变阻器,当灯泡两端电压为额定电压12V时,滑动变阻器接入电路的电阻为R1,此时灯泡L电阻与R1的比值为4:1;调节滑动变阻器R,使灯泡L的功率为3.6W,此时滑动变阻器R连入电路的阻值为________Ω.

试题答案

15qUj物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

由甲图可知,灯泡与滑动变阻器串联.qUj物理好资源网(原物理ok网)

(1)从图象上可以看出,当灯泡L的额定电压为12V时,对应的额定电流为0.8A,根据欧姆定律求出灯泡的电阻,进一步根据灯泡L电阻与R1的比值求出电路中的总电阻,利用欧姆定律求出电源的电压;qUj物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据灯泡的实际功率,从图象乙中找出对应的电流、电压值,然后根据串联电路的特点,求出变阻器两端的电压,利用欧姆定律可以求出变阻器连入电路的阻值.qUj物理好资源网(原物理ok网)

解答:由甲图可知,灯泡与滑动变阻器串联,qUj物理好资源网(原物理ok网)

(1)当灯泡L的额定电压为12V时,对应的额定电流为0.8A,即电路中的电流I=0.8A,qUj物理好资源网(原物理ok网)

根据欧姆定律可得:qUj物理好资源网(原物理ok网)

灯泡的电阻RL===15Ω,qUj物理好资源网(原物理ok网)

∵灯泡L电阻与R1的比值为4:1,qUj物理好资源网(原物理ok网)

∴电路中的总电阻R=(1+)RL=×15Ω=18.75Ω,qUj物理好资源网(原物理ok网)

电源的电压U=IR=0.8A×18.75Ω=15V;qUj物理好资源网(原物理ok网)

(2)由I-U图象可知,当灯两端的电压为UL=6V,通过的电流为IL=0.6A,qUj物理好资源网(原物理ok网)

此时灯泡的功率为P=ULIL=6V×0.6A=3.6W;qUj物理好资源网(原物理ok网)

∵串联电路各处的电流相等,qUj物理好资源网(原物理ok网)

∵通过变阻器的电流I′=0.6A,qUj物理好资源网(原物理ok网)

∵串联电路的总电压等于各分电压之和,qUj物理好资源网(原物理ok网)

∴变阻器两端的电压UR=U-UL=15V-6V=9V,qUj物理好资源网(原物理ok网)

变阻器连入电路的阻值R===15Ω.qUj物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:15.qUj物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用,关键是根据图象得出灯泡实际功率对应的电压和电流,要学会从题目所给信息中找到有用的数据.qUj物理好资源网(原物理ok网)

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