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物理必考如图所示.是一个可以调节亮度的迷你型夜灯的电路.小灯泡上标有

2024-01-22 05:57:43信息公告660

如图所示,是一个可以调节亮度的迷你型夜灯的电路,小灯泡上标有“6V 3W”字样,电源电压为18V,变阻器的调节范围是0~50Ω.iRv物理好资源网(原物理ok网)

(1)求小灯泡正常发光时的电流和电阻分别是多大?iRv物理好资源网(原物理ok网)

(2)闭合开关,变阻器的电阻调至多大时,小灯泡会正常发光?iRv物理好资源网(原物理ok网)

(3)闭合开关,当变阻器的滑动触头P移到B端时,小灯泡实际消耗的电功率是多少?(设小灯泡工作时的电阻近似不变,最后结果只需保留整数.)

试题答案

已知:U=6V,P=3W,U=18V,R=50Ω.iRv物理好资源网(原物理ok网)

求:(1)小灯泡正常发光时的电流IL和电阻RLiRv物理好资源网(原物理ok网)

(2)闭合开关,小灯泡正常发光时,变阻器的电阻R′,iRv物理好资源网(原物理ok网)

(3)闭合开关,当变阻器的滑动触头P移到B端时,小灯泡实际消耗的电功率PiRv物理好资源网(原物理ok网)

解:(1)小灯泡正常发光时,IL===0.5A,iRv物理好资源网(原物理ok网)

灯泡的电阻为:RL===12Ω;iRv物理好资源网(原物理ok网)

(2)闭合开关,灯泡正常发光时,iRv物理好资源网(原物理ok网)

滑动变阻器两端的电压为:iRv物理好资源网(原物理ok网)

UR′=U-UL额=18V-6V=12V;iRv物理好资源网(原物理ok网)

电路中的电流:iRv物理好资源网(原物理ok网)

I′=IL=0.5A,iRv物理好资源网(原物理ok网)

滑动变阻器接入电路的电阻为:iRv物理好资源网(原物理ok网)

R′===24Ω.iRv物理好资源网(原物理ok网)

(3)闭合开关,当变阻器的滑动触头P移到B端时,变阻器与小灯泡串联,iRv物理好资源网(原物理ok网)

则根据串联电路的电阻特点得:iRv物理好资源网(原物理ok网)

R=R+RL=50Ω+12Ω=62Ω;iRv物理好资源网(原物理ok网)

所以根据欧姆定律得:I==≈0.29A,iRv物理好资源网(原物理ok网)

灯泡的实际功率为:iRv物理好资源网(原物理ok网)

P实际=I2RL=(0.29A)2×12Ω≈1WiRv物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)小灯泡正常发光时的电流IL为0.5A,电阻RL为12Ω;iRv物理好资源网(原物理ok网)

(2)闭合开关,小灯泡正常发光时,变阻器的电阻调至24Ω处,iRv物理好资源网(原物理ok网)

(3)闭合开关,当变阻器的滑动触头P移到B端时,小灯泡实际消耗的电功率是1W.iRv物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)根据I=求出灯泡正常发光时的电流,根据R=求出灯泡的电阻;iRv物理好资源网(原物理ok网)

(2)灯泡会正常发光时,根据串联电路电压特点求出变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出变阻器的电阻;iRv物理好资源网(原物理ok网)

(3)闭合开关,当变阻器的滑动触头P移到B端时,变阻器与小灯泡串联,根据串联电路电阻特点求出总阻值,根据欧姆定律求出电路中的电流,根据P=I2R求出灯泡的实际功率.iRv物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了串联电路的电流、电压特点、欧姆定律和电功率公式的应用;能根据灯泡正常发光,确定电路中的电流和灯泡两端的电压是解决本题的关键.iRv物理好资源网(原物理ok网)

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