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物理必考如图所示的电路中.电源电压不变.定值电阻R1=25Ω.滑动变

2024-01-17 21:11:21信息公告664

如图所示的电路中,电源电压不变,定值电阻R1=25Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为15Ω,灯泡L上标有“6V 4W”字样,不考虑灯丝电阻随温度的变化,电流表量程为0~0.6A,当只闭合S1,滑动变阻器滑片P在B端时,电流表的示数为0.2A.当只闭合S2时,要求灯L两端的电压不超过额定电压,电流表的示数不超过此量程,调节滑动变阻器滑片P,灯泡L功率的变化范围是________W.

试题答案

1~3.24R0B物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

当只闭合S1,电阻R1与滑动变阻器的最大阻值R2串联,电流表测电路中电流,根据串联电路电阻特点和欧姆定律求出电源的电压;R0B物理好资源网(原物理ok网)

当只闭合S2时,灯泡L与滑动变阻器串联,先根据R=求出灯泡的电阻,再根据I=求出灯泡的额定电流与电流表的量程相比较,得出电路的最大电流;由欧姆定律可知当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中电流最小,利用电阻的串联特点和欧姆定律进一步求出,最后利用P=I2R分别求出灯泡的最大和最小电功率即可求出答案.R0B物理好资源网(原物理ok网)

解答:当只闭合S1,电阻R1与滑动变阻器的最大阻值R2串联,R0B物理好资源网(原物理ok网)

电源的电压为U=I(R1+R2)=0.2A×(25Ω+15Ω)=8V;R0B物理好资源网(原物理ok网)

当只闭合S2时,灯泡L与滑动变阻器串联,R0B物理好资源网(原物理ok网)

灯泡的电阻为RL===9ΩR0B物理好资源网(原物理ok网)

灯泡的额定电流为I==≈0.67A>0.6A,R0B物理好资源网(原物理ok网)

所以此时电路的最大电流I最大=0.6A,R0B物理好资源网(原物理ok网)

此时灯泡的实际功率最大为P最大=(I最大2RL=(0.6A)2×9Ω=3.24W;R0B物理好资源网(原物理ok网)

当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小为R0B物理好资源网(原物理ok网)

I最小===A,R0B物理好资源网(原物理ok网)

此时灯泡的实际功率最小为P最小=(I最小2RL=(A)2×9Ω=1W;R0B物理好资源网(原物理ok网)

所以灯泡L功率的变化范围是1~3.24W.R0B物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:1~3.24W.R0B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率、电功率的计算,关键是开关闭合和断开时电路串并联的辨别,难点是灯泡最大和最小实际电流的判断.R0B物理好资源网(原物理ok网)