如图所示,电源电压不变;灯L2上标有“6V、3W“字样,Ll铭牌模糊不滑,滑动变阻器的最大阻值R为30Ω,当开关S1、S2,S3都闭合时,Ll较暗,灯L2正常发光.此时断开S1时,电流表示数减小了0.2A.(设灯丝电阻不变)求:
(1)灯L2的阻值;
(2)电源电压;
(3)灯Ll的阻值;
(4)开关及滑动变阻器分别处于什么状态,整个电路功率最小并计算其值.(0除外)
解:S1、S2、S3都闭合时,灯L与电阻R1并联,电阻R被短路;当断开S1时,此时电路中只有L2工作.
(1)灯泡L2的阻值:RL2===12Ω;
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,灯L2正常发光.灯L1与L2并联,电阻R被短路,
故灯泡L2的额定电压即为电源电压,U=UL1=UL2=6V;
(3)S1断开时,电流表的示数减小0.2A,
即IL1=0.2A,
灯Ll的阻值RL1===30Ω;
(4)S1闭合、S2、S3断开,滑动变阻器的滑片移到最右端时,整个电路功率最小;
最小值为:Pmin===0.6W.
答:(1)灯L2的阻值为12Ω;
(2)电源电压为6V;
(3)灯Ll的阻值为30Ω;
(4)滑动变阻器的滑片移到最右端时,整个电路功率最小为0.6W.
(1)由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率,根据R=可求灯泡L2的阻值;
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,灯L2正常发光.灯L1与L2并联,电阻R被短路.故灯泡两端的电压即是电源电压.
(3)当断开S1时,此时电路中只有灯泡L2工作,减少了L1支路的电流,故开关S1、S2、S3都闭合时通过R1支路的电流为0.2A,根据并联电路的特点和欧姆定律求出灯Ll的阻值.
(4)根据P=可知,在电源的电压不变,电路中的总电阻最大时整个电路功率最小;由电路图可知当L1和滑动变阻器的最大阻值串联时电路中的电阻最大,即S1闭合、S2、S3断开;根据电阻的串联特点和电功率公式求出最小值.
点评:本题是一道难题,综合性较强,考查的内容较多.要求会辨别串、并联,会用欧姆定律计算,知道串、并联电路的电压规律,电流规律,电阻规律.
物理解题技巧分享:决定电阻大小因素:温度一定看材料,长度正比截面反,拉长压缩很特殊,四倍关系要分清。