小华同学用如图所示的电路进行实验,已知电源电压U=12V,灯泡L标有“6V、3W”字样(不计灯丝电阻随温度的变...
问题详情:
小华同学用如图所示的电路进行实验,已知电源电压U=12V,灯泡L标有“6V、3W”字样(不计灯丝电阻随温度的变化),滑动变阻器R0标有“50Ω、1A”字样,电流表量程为0.6A,电压表量程为15V.在实验中,为了确保测量准确,要求电表所测值不小于其量程的.要使测量准确并确保电路安全,求:
(1)灯泡L消耗的最小功率.
(2)滑动变阻器R0的阻值变化范围.
【回答】
考点:
欧姆定律的应用;电功率的计算.
专题:
压轴题;欧姆定律;电能和电功率.
分析:
(1)由电功率的变形公式求出灯泡电阻;当滑动变阻器全部接入电路时,电路电流最小,灯泡实际功率最小,由串联电路特点及电功率公式可以求出灯泡的最小功率.
(2)根据电表量程,应用串联电路特点及欧姆定律求出滑动变阻器的阻值变化范围.
解答:
解:(1)∵P=,
∴灯泡电阻RL===12Ω,
电路最小电流I最小===A,
灯泡的最小功率PL最小=I最小2RL=×12Ω≈0.45W;
(2)电流表量程为0.6A,则电路最大电流为I=0.6A,
此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,
∵I=,
∴R最小===20Ω,
滑动变阻器接入电路的最小阻值R滑最小=R最小﹣RL=20Ω﹣12Ω=8Ω,
则滑动变阻器接入电路的阻值范围是8Ω~50Ω;
答:(1)灯泡L消耗的最小功率为0.45W.
(2)滑动变阻器R0的阻值变化范围是8Ω~50Ω.
点评:
本题是一道电学综合计算题,分析清楚电路结构、应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式及其变形公式即可正确解题.
知识点:电功率单元测试
题型:计算题
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