如图所示电路,电源两端的电压保持不变.R1是定值电阻,其阻值是6 Ω,R2是滑动变阻器,小灯泡L的铭牌上标有“6V  3W”.当闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P

如图所示电路,电源两端的电压保持不变.R1是定值电阻,其阻值是6 Ω,R2是滑动变阻器,小灯泡L的铭牌上标有“6V  3W”.当闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P

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如图所示电路,电源两端的电压保持不变.R1是定值电阻,其阻值是6 Ω,R2是滑动变阻器,小灯泡L的铭牌上标有“6V  3W”.当闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P在a端时,灯泡恰好正常发光,此时定值电阻的功率是P1=1.5W;调节滑片P的位置使其位于b点时,灯泡的实际功率是PL",定值电阻的功率是P1",滑动变阻器的功率是Pb;再调节滑片P的位置使其位于c点时,灯泡的实际功率是PL",定值电阻的功率是P1",滑动变阻器的功率是Pc.已知 P1":P1":P1=16:4:25,PL":PL"=8:1,Pb:Pc=13:17.求:
(1)电源两端的电压,滑动变阻器分别在a端、b点、c点时电路中的电流Ia、Ib、Ic
(2)滑动变阻器滑片P在b点和c点时,接入电路的电阻阻值Rb、Rc
(3)灯泡的实际功率PL"和PL"各是多少.
答案
解:(1)当滑动变阻器的滑片P位于a端时,小灯泡L与定值电阻R1串联,其等效电路如图所示灯泡正常发光,其两端电压UL=6V,功率PL=3W
∴Ia===0.5A
R1两端电压
U1===3V
根据欧姆定律,此时灯丝的电阻
RL===12Ω
电源两端的电压U=UL+U1=6V+3V=9V
当滑动变阻器的滑片P位于b点、c点时,小灯泡L、滑动变阻器与定值电阻R1串联,其等效电路分别如图所示由P=I2R可得:P1":P1":P1=(Ib2R1):(Ic2R1):(Ia2R1)=Ib2:Ic2:Ia2=16:4:25
∴Ib:Ic:Ia=4:2:5
∴Ib===0.4A
Ic===0.2A;
(2)根据P=I2R可得:PL":PL"=( Ib2RL"):(Ic2RL")=8:1
∴[(0.4A)2RL"]:[(0.2A)2RL"]=8:1得到:
RL"=2 RL"
①同理,Pb:Pc=(Ib2Rb):(Ic2Rc)=13:17,
∴[(0.4A)2Rb]:[(0.2A)2Rc]=13:1
得到:Rb=
②根据欧姆定律和串联电路特点RL"+6Ω+Rb==22.5Ω,
∴RL"+Rb=16.5Ω
③RL"+6Ω+Rc==45Ω,
∴RL"+Rc=39Ω
④由①②③④四式联立,解出Rb=6.5Ω,Rc=34Ω,RL"=10Ω,RL"=5Ω
(3)PL"=Ib2RL"=(0.4A)2×10Ω=1.6W
PL"=Ic2RL"=(0.2A)2×5Ω=0.2W
举一反三
如图所示电路,电源两端电压为12V且保持不变,灯丝电阻也不变.灯L1与灯L2电阻之比R1:R2=1:3,将开关S、S1闭合时,R3消耗的功率为1W,电压表的示数为U1,电路消耗的总功率为P;将开关S、S2闭合时,R4消耗的功率为4W,电压表的示数为U1",电路消耗的总功率为P".U1"=2U1.请你解决下面问题:
(1)画出图的等效电路图;
(2)求灯L1的电阻值;
(3)求P与P"之比.
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小明修理电子设备时,需要一个12Ω的电阻,但他手边只有电阻值是30Ω、25Ω、20Ω、10Ω、8Ω、4Ω、2Ω的电阻各一个,他可以选择其中 _________ 和 _________ 的两个电阻 _________ 联(选填“串”、“并”)来获得.

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电阻R1、R2并联后接入电压为U的电路中,测得干路中的电流为I,则下列关系中正确的是(    )
A.=R1+R2
B.=+
C.=R1+R2
D.=+
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闭合开关S1S2S3S1  S2S1  S3S2  S3S1 S2 S3
L1不亮
L2不亮不亮不亮不亮不亮不亮
A1无示数有一定示数I1无示数无示数无示数无示数无示数
A2有一定示数I2有一定示数
I3(I3=I1
无示数有一定示数I2有一定示数I2有一定示数I2有一定示数I2
琦琦同学在做电学实验时,用电源、电压表、电流表、开关各一只,两个阻值相等的电阻和导线若干,设计了一个电路。如下图所示,当虚线框内开关由闭合到断开时,电压表示数不变,电流表示数由大变小,请在虚线框中画出电阻和开关的连接图。