如图所示,电源电压为9V,电阻R0阻值为18Ω,滑动变阻器上标有“2A 25Ω”、灯泡L标有“6V 3W”字样.求:
(1)灯泡L的电阻.
(2)当S闭合,S1、S2断开,要使灯泡正常发光,滑动变阻器连入电路的电阻.
(3)保持滑片P的位置不变,再闭合S1、S2,求电流表的示数.
解:(1)根据P=UI可得:
灯泡的额定电流IL===0.5A,
根据欧姆定律可得:
灯泡的电阻RL===12Ω;
(2)当S闭合,S1、S2断开时,等效电路图如图所示:
∵灯泡正常工作,
∴此时电路中的电流为0.5A,灯泡两端的电压U额=6V,
滑动变阻器两端的电压U滑=U-U额=9V-6V=3V,
滑动变阻器接入电路中的阻值为R滑===6Ω;
(3)保持滑片P的位置不变,再闭合S1、S2,时,等效电路图如图所示:
根据=+可得:
电路中的总电阻R总===4.5Ω,
干路中的电流I===2A.
答:(1)灯泡L的电阻为12Ω;
(2)当S闭合,S1、S2断开,要使灯泡正常发光,滑动变阻器连入电路的电阻为6Ω;
(3)保持滑片P的位置不变,再闭合S1、S2,电流表的示数为2A.
(1)由铭牌可知灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI求出灯泡的额定电流,根据欧姆定律求出灯泡的电阻;
(2)当S闭合,S1、S2断开时,灯L和滑动变阻器串联,灯泡正常工作时的电压和额定电压相等,根据串联电路的电压特点可求滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值;
(3)保持滑片P的位置不变,再闭合S1、S2时,R0与滑动变阻器并联,电流表测干路电流,根据电阻的并联求出电路中的总电阻,再根据欧姆定律求出电流表的示数.
点评:本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律的计算,关键是开关闭合、断开时电路连接方式的辨别和电流表所测电路元件的判断.
联系生活——学习物理妙招:力学题目要从受力分析,两力平衡入手;解电学问题要分析电路的性质(是串联还是并联),弄清各个电表测量的是什么量入手(是总压还是分压,是总流还是分流),各个电键的作用是什么?