如图*中,电源电压保持不变,灯泡L1、L2分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样,滑动变阻器R0的最大阻值...
问题详情:
如图*中,电源电压保持不变,灯泡L1、L2分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样,滑动变阻器R0的最大阻值为20Ω,电流表所选量程为0~0.6A,两电压表所选量程均为0~15V.闭合开关S,将滑片从b端向a端滑动,直至其中一盏灯正常发光.如图乙是根据记录的数据描绘的两灯的I﹣U关系图象,则:
(1)L1正常发光时的电阻为 Ω,如图乙中 (选填“A”或“B”)为它的I﹣U关系图象.
(2)当其中一盏灯正常发光时,求滑动变阻器接入电路的阻值.
(3)求在电路安全的前提下,电路总功率的变化范围.
【回答】
解:(1)由P=得L1正常发光时的电阻:
R1===6Ω;
由P=UI可得:灯泡正常发光时的电流分别为:
I1L===1A;I2L===0.5A;
由乙图可知:电流为0.5A时B的两端电压为6V,所以,B为灯泡L1的I﹣U关系图象,A为灯泡L2的I﹣U关系图象;
(2)当滑片在b端时,R0=20Ω,此时电路中的电流最小,由图象可知I=0.3A,
由I=得:
U0=IR0=0.3A×20Ω=6V,
根据串联电路的总电压等于各电阻两端电压之和可得:
电源电压U=U0+UA+UB=6V+1V+3V=10V;
当有一盏灯正常发光时,由图象可知I′=0.5A,
U0′=U﹣UA′+UB′=10V﹣2V﹣6V=2V,
R0′===4Ω;
(3)由图象可知:I小=0.3A,则P小=UI小=10V×0.3A=3W;
在电路安全的前提下,即当有一盏灯正常发光时,所以I大=0.6A,
则P大=UI大=10V×0.5A=5W.
所以电路总功率的变化范围为3W~5W.
答:(1)6;A.
(2)当其中一盏灯正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω.
(3)在电路安全的前提下,电路总功率的变化范围为3W~5W.
【点评】本题考查电流、电压和电阻的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是在电路安全的前提下,判断出滑动变阻器接入电路的最大电流和最小电流的确定.
知识点:电功率单元测试
题型:综合题
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