如图所示,电源电压保持不变,灯丝电阻不受温度影响,滑动变阻器的最大电阻为12Ω.当S闭合,S1断开,滑动变阻器...
问题详情:
如图所示,电源电压保持不变,灯丝电阻不受温度影响,滑动变阻器的最大电阻为12Ω.当S闭合,S1断开,滑动变阻器的滑片P在a端时,电压表示数为6V;当S、S1都闭合,滑动变阻器的滑片P在b端时,电流表的示数为2A.
(1)当S、S1都闭合,滑动变阻器的滑片P在b端时,电压表的示数是多少?
(2)电源电压是多少?
(3)S闭合,S1断开,滑动变阻器的滑片P在a端时,灯L在10min内消耗的电能是多少?
【回答】
【考点】欧姆定律的应用;电功的计算.
【分析】(1)当S、S1闭合,滑动变阻器的滑片P在b端时,灯L与R并联,电压表测量电流表两端的电压,电压表测量电流表两端电压,根据电流表相当于导线判断电压表的示数;
(2)当S闭合,S1断开,滑动变阻器的滑片P在a端时,灯L与R串联,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路电流;根据串联电路电压规律表示出电源电压;
S、S1都闭合,滑动变阻器的滑片P在b端时,灯L与R并联,电流表测量干路电流;根据并联电路电流规律表示出电流关系;
联立关系式即可求出电源电压和灯泡的阻值;
(3)S闭合,S1断开,滑动变阻器的滑片P在a端时,灯L与R串联,直接根据W=I2Rt即可求出灯L在10min内消耗的电能.
【解答】解:
(1)当S、S1闭合,滑动变阻器的滑片P在b端时,灯L与R并联,电压表测量电流表两端的电压,因为电流表的内阻很小,所以电压表的时数为零(几乎为零).
(2)当S闭合,S1断开,滑动变阻器的滑片P在a端时,灯L与R串联,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路电流;
电路中的电流:I=IR===0.5A;
设灯L的电阻为RL,电源电压为U;
由串联电路电压规律和欧姆定律可得:Ua+IRL=U,即6V+0.5A×RL=U﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当S、S1都闭合,滑动变阻器的滑片P在b端时,灯L与R并联,电流表测量干路电流;
由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则I=IL+I滑,即+=2A﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得:U=12V,RL=12Ω;
(3)当S闭合,S1断开,滑动变阻器的滑片P在a端时,灯L与R串联,此时电路电流为0.5A;
则灯L在10min内消耗的电能:WL=I2RLt=(0.5A)2×12Ω×10×60s=1800J.
答:(1)当S、S1都闭合,滑动变阻器的滑片P在b端时,电压表的示数是0;
(2)电源电压是12V;
(3)S闭合,S1断开,滑动变阻器的滑片P在a端时,灯L在10min内消耗的电能是1800J.
知识点:电功率单元测试
题型:计算题
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