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物理必考如图所示.电源电压U=12V.小灯泡L标有“6V 3W 字样

更新时间:2024-01-20 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

如图所示,电源电压U=12V,小灯泡L标有“6V 3W”字样,R2=12Ω.当S闭合,S1、S2断开,R1的滑片在变阻器的中点时,L正常发光.求:nF2物理好资源网(原物理ok网)

(1)L正常发光时的电阻.nF2物理好资源网(原物理ok网)

(2)滑动变阻器的最大阻值.nF2物理好资源网(原物理ok网)

(3)S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器,整个电路消耗电功率的最小值.

试题答案

解:(1)灯泡正常发光时,两端的电压为UL=6V,功率PL=3W,nF2物理好资源网(原物理ok网)

灯泡的电阻RL===12Ω;nF2物理好资源网(原物理ok网)

(2)当S闭合,S1、S2断开,R1的滑片在变阻器的中点时,灯泡与滑动变阻器最大阻值的一半串联,nF2物理好资源网(原物理ok网)

∵灯泡正常发光,nF2物理好资源网(原物理ok网)

∴电路中的电流I=IL===0.5A,nF2物理好资源网(原物理ok网)

滑动变阻器两端的电压U=U-UL=12V-6V=6V,nF2物理好资源网(原物理ok网)

滑动变阻器接入电路的电阻===12Ω,nF2物理好资源网(原物理ok网)

∴R1=24Ω;nF2物理好资源网(原物理ok网)

(3)S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器的滑片位于b端时电路中的电阻最大,电路消耗的电功率最小,nF2物理好资源网(原物理ok网)

整个电路消耗的最小电功率:nF2物理好资源网(原物理ok网)

P=P2+P1=+=+=18W.nF2物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)L正常发光时的电阻为12Ω;nF2物理好资源网(原物理ok网)

(2)滑动变阻器的最大阻值为24Ω;nF2物理好资源网(原物理ok网)

(3)S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器,整个电路消耗电功率的最小值为18W.nF2物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)由铭牌可知额定电压和额定功率,根据R=求出灯泡的电阻;nF2物理好资源网(原物理ok网)

(2)当S闭合,S1、S2断开,R1的滑片在变阻器的中点时,灯泡与滑动变阻器最大阻值的一半串联;额定电压下灯泡正常工作,根据I=求出灯泡的额定电流即为电路中的电流,根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出滑动变阻器的阻值,进一步求出最大阻值.nF2物理好资源网(原物理ok网)

(3)S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器的滑片位于b端时电路中的电阻最大,电路消耗的电功率最小,此时滑动变阻器与R2并联,根据P=求出最小电功率.nF2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、电功率公式的灵活运用,关键是画出两种情况的等效电路图和判断电路消耗最小电功率时滑片处于的位置.nF2物理好资源网(原物理ok网)

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