如图所示的电路中,灯泡L上标有“12V 9W”字样,滑动变阻器的最大阻值为R1,电源电压保持不变。当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L正常发光,两电流表指针
题型:不详难度:来源:
如图所示的电路中,灯泡L上标有“12V 9W”字样,滑动变阻器的最大阻值为R1,电源电压保持不变。当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L正常发光,两电流表指针位置相同;当开关S1、S2断开,S3闭合时,改变滑片P的位置,使滑动变阻器连入电路的阻值分别为R1和R1/4,在这两种情况下,滑动变阻器消耗的功率相等。(灯泡电阻不随温度的变化而改变)求:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200312/20200312010921-32213.png) (1)电源电压; (2)R2的阻值; (3)电路在何种状态下消耗的功率最小,最小功率是多少? |
答案
(1)电源电压为12V;(2)R2的阻值为64Ω;(3)当开关S1、S3断开,S2闭合,滑动变阻器接入电路的电阻最大时电路消耗的功率最小,最小功率是1.5W. |
解析
试题分析:(1)当开关S1、S2、S3都闭合时,R1被短接,R2与灯泡并联接在电源两端,电流表A1测R2支路的电流,电流表A测干路电流.因为并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光时两端的电压和额定电压相等,所以电源的电压U=UL=12V; (2)灯泡正常发光时的电流: ,灯泡的电阻: ,因为两电流表指针位置相同,且大量程的示数是小量程示数的5倍,所以干路电流I=5I2,又并联电路中总电流等于各分电流之和,所以I=5I2=I2+IL,解得:I2= IL= ×0.75A=0.1875A,R2的阻值: ; (3)当开关S1、S2断开,S3闭合时,滑动变阻器与灯泡串联接在电源两端,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器连入电路的阻值分别为R1、 R1时电路中的电流: , ,因为 ,且在这两种情况下滑动变阻器消耗的功率相等,所以 ,即 ,解得:R1=32Ω,当开关S1、S3断开,S2闭合,滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的总电阻最大,电路消耗的总功率最小,最小总功率为: .故答案为:(1)电源电压为12V;(2)R2的阻值为64Ω;(3)当开关S1、S3断开,S2闭合,滑动变阻器接入电路的电阻最大时电路消耗的功率最小,最小功率是1.5W. |
举一反三
如图所示的电路中,甲灯泡比乙灯泡亮.则下列描述中错误的是
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200312/20200312010917-19996.png) A.P甲>P乙 | B.U甲>U乙 | C.I甲>I乙 | D.R甲>R乙 |
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如图所示,电源电压保持不变,R为定值电阻,当开关闭合时,标有“6V 3W”的小灯泡L恰好正常发光;若保持R不变,将L换成另一只标有“6V 2W”的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率为
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200312/20200312010914-89073.jpg) |
如图所示电路,电源电压6 V保持不变,定值电阻的阻值为10 Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,当开关闭合,滑片由b端向a端移动的过程中,以下说法正确的是
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200312/20200312010909-84900.png) A.当滑片移到a端时,电流表示数为0.2 A | B.当滑片移到b端时,整个电路的消耗功率为1.2W | C.电压表示数与电流表示数的比值变小 | D.电压表的示数减小 |
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现在有一种“手机自生能”技术.手机上装上特制电池,上下左右摇晃手机即可产生电能,每摇6次可通话12s.将手机摇动6次获得的电能,相当于将热值为1.2×107J/kg的某种燃料完全燃烧 1×10-7kg所放出的热量.由此可知,每摇6次可以获得的电能为 J,该手机使用时的功率约为 W. |
如图所示电路中,灯泡L标有“3V 0.9W”,滑动变阻器R上标有“50Ω 1A”的字样,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,电源电压4.5V.在保证电路中各元件安全工作的前提下,移动滑动变阻器滑片的位置,以调节灯泡L的亮度,实验中,灯泡L实际功率的最大值可达 W,最小值可达 W.(不计灯泡灯丝电阻的变化)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200312/20200312010900-94051.png) |
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