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如图所示电路中 电源电压保持不变 灯L标有“4V??1.6W”字样.闭合开关S 当滑片P置

时间:2018-11-06 17:12:33

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如图所示电路中 电源电压保持不变 灯L标有“4V??1.6W”字样.闭合开关S 当滑片P置

问题补充:

如图所示电路中,电源电压保持不变,灯L标有“4V??1.6W”字样.闭合开关S,当滑片P置于滑动变阻器的C点时,Rab=4Rac,灯L正常发光,20秒内电流对滑动变阻器做功为16焦.(灯L的电阻保持不变)求:

(1)灯L的阻值为多少Ω?

(2)滑动变阻器R的最大阻值为多少Ω?

(3)电源电压是多少V?

(4)滑片P在b端时电压表的示数为U1;将滑片置于变阻器的某一位置D时,电压表示数为U2,

且U1:U2=8:5,则P置于D时灯L实际消耗的电功率是多少W?

答案:

解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流.

(1)根据P=UI可得,灯泡的额定电流:

IL额===0.4A,

根据欧姆定律可得,灯泡的电阻:

RL===10Ω;

(2)当滑片P置于滑动变阻器的C点时,灯L正常发光,正常发光时的电压为4V,功率为1.6W,

∵串联电路中各处的电流相等,

∴根据W=UIt=I2Rt可得,滑动变阻器接入电路中的电阻:

Rac====5Ω,

滑动变阻器R的最大阻值:

Rab=4Rac=4×5Ω=20Ω;

(3)滑动变阻器两端的电压:

Uac=I滑Rac=IL额Rac=0.4A×5Ω=2V,

∵串联电路中总电压等于各分电压之和,

∴电源的电压:

U=UL额+Uac=4V+2V=6V;

(4)∵串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,

∴当滑片P在b端时,电路中的电流:

I1===0.2A,

滑动变阻器两端的电压:

U1=I1Rab=0.2A×20Ω=4V,

∵U1:U2=8:5,

∴将滑片置于变阻器的某一位置D时,电压表示数为U2===2.5V,

此时灯泡两端的电压:

UL=U-U2=6V-2.5V=3.5V,

的实际功率:

PL===1.225W.

答:(1)灯L的阻值为10Ω;

(2)滑动变阻器R的最大阻值为20Ω;

(3)电源电压是6V;

(4)P置于D时灯L实际消耗的电功率是1.225W.

解析分析:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流.

(1)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)当滑片P置于滑动变阻器的C点时,灯泡正常发光时的电流和额定电流相等,根据串联电路的电流特点和W=UIt=I2Rt求出滑动变阻器接入电路的电阻,进一步求出滑动变阻器R的最大阻值;

(3)根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压,利用串联电路的电压特点求出电源的电压;

(4)根据电阻的串联特点和欧姆定律求出当滑片P在b端时电路中的电流,利用欧姆定律求出此时滑动变阻器两端的电压,根据U1:U2=8:5求出当滑片置于变阻器的某一位置D时滑动变阻器两端的电压,利用串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,利用P=求出此时灯泡的实际功率.

点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是知道灯泡正常发光时的功率和额定功率相等、电压和额定电压相等,同时要注意电压表示数比值关系的应用.

如图所示电路中 电源电压保持不变 灯L标有“4V??1.6W”字样.闭合开关S 当滑片P置于滑动变阻器的C点时 Rab=4Rac 灯L正常发光 20秒内电流对滑动变阻

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