如图所示电路中,电源电压不变,R1=20Ω,滑动变阻器R2的最大值为60Ω,小灯泡L的额定电压为5V,电流表的...
问题详情:
如图所示电路中,电源电压不变,R1=20Ω,滑动变阻器R2的最大值为60Ω,小灯泡L的额定电压为5V,电流表的量程(0~0.6A或0~3A).只闭合S2时,电流表的示数为0.4A;只闭合S3,且变阻器的滑片P在正中点时,电流表的示数为0.3A.(不考虑温度对灯丝的影响)
求:
(1)电源电压和灯丝电阻.
(2)只闭合S3时,要使小灯泡L正常发光,变阻器R2连入电路的阻值.
(3)闭合S1、S2、S3,为保*不损坏电流表,变阻器R2的阻值可调范围和电流表的变化范围.
【回答】
【考点】欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;并联电路的电压规律;电阻的串联;电功率的计算.
【分析】(1)只闭合S2时,R1与灯泡L串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压;只闭合S3,且变阻器的滑片P在正中点时,灯泡L与滑动变阻器最大阻值的一半串联,电流表测电路中的电流,再根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变建立等式即可求出电源的电压和灯丝电阻;
(2)只闭合S3时,灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据欧姆定律和串联电路的电流特点求出电路中的电流,利用串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出变阻器R2连入电路的阻值;
(3)闭合S1、S2、S3时,R1与R2并联,电流表测干路电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电流表的示数最小,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出其大小;当电流表的示数最大为3A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流,利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小值即可得出*.
【解答】解:(1)只闭合S2时,R1与灯泡L串联,电流表测电路中的电流,
由于串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,
所以根据欧姆定律可得,电源的电压:
U=I1(R1+RL)=0.4A×(20Ω+RL),
只闭合S3,且变阻器的滑片P在正中点时,灯泡L与滑动变阻器最大阻值的一半串联,电流表测电路中的电流,
电源的电压:
U=I2(+RL)=0.3A×(+RL),
由于电源的电压不变
所以0.4A×(20Ω+RL)=0.3A×(+RL),
解得:RL=10Ω,
电源的电压U=0.4A×(20Ω+RL)=0.4A×(20Ω+10Ω)=12V;
(2)只闭合S3时,灯泡正常发光时的电压为5V,
串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流IL===0.5A,
串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压:
U2=U﹣UL=12V﹣5V=7V,
滑动变阻器接入电路中的电阻:
R2′===14Ω;
(3)闭合S1、S2、S3时,R1与R2并联,电流表测干路电流,
当滑动变阻器接入电路中的电阻R2=60Ω时电流表的示数最小,
并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,
所以电流表的最小示数:
Imin=+=+=0.6A+0.2A=0.8A,
当电流表选接0~3A,且示数为3A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
此时通过滑动变阻器的电流:
I2′=Imax﹣I1=3A﹣0.6A=2.4A,
滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
R2″===5Ω,
即R2取值范围为5Ω~60Ω,电流表的示数范围为3A~0.8A.
答:(1)电源电压为12V,灯丝电阻为10Ω;
(2)只闭合S3时,要使小灯泡L正常发光,变阻器R2连入电路的阻值为14Ω;
(3)闭合S1、S2、S3,为保*不损坏电流表,R2取值范围为5Ω~60Ω,电流表的示数范围为3A~0.8A.
知识点:电功率
题型:计算题
-
如图所示,细绳MO与NO所能承受的最大拉力相同,长度MO>NO,则在不断增加重物G重力的过程中(绳OC不...
问题详情:如图所示,细绳MO与NO所能承受的最大拉力相同,长度MO>NO,则在不断增加重物G重力的过程中(绳OC不会断): ( ) A.ON绳先被拉断B.OM绳先被拉断C.ON绳和OM绳同时被拉断D.因无具体数...
-
下列元素原子半径最大的是 ( )A、Li B、F C、Na D、Cl
问题详情:下列元素原子半径最大的是 ( )A、Li B、F C、Na D、Cl【回答】C知识点:元素周期律题型:选择题...
-
下列化学方程式与对应反应类型均正确的是( )化学方程式反应类型AH2OH2+O2↑分解反应BCaO+H2O═...
问题详情:下列化学方程式与对应反应类型均正确的是()化学方程式反应类型AH2OH2+O2↑分解反应BCaO+H2O═Ca(OH)2化合反应C2Fe+6HCl═2FeCl3+3H2↑置换反应DSO3+2NaOH═Na2SO4+H2O复分解反应A.AB.BC.CD.D【回答】考点:书写化学方程式、文字表达式、电离方程式;反应类型的判...
-
阅读下文,根据文中的情境,选出依序最合适填入*、乙的选项。(3分)清光四*,天空皎洁, * ,坐客无...
问题详情:阅读下文,根据文中的情境,选出依序最合适填入*、乙的选项。(3分)清光四*,天空皎洁, * ,坐客无不悄然!舍前有两株梨树,等到月升中天,清光从树间筛洒而下, 乙 ,此时尤为幽绝。直到兴阑人散,归房就寝,月光仍然逼进窗来,助我凄凉。 ...
相关文章
- 如图*所示的电路,电源电压保持不变,小灯泡L标有“3V0.75W”字样,滑动变阻器R1的最大电阻值为20Ω,定...
- 如图*所示,电源电压U=10V,R1为定值电阻,阻值为20Ω,R为滑动变阻器,R的最大阻值为50Ω,小灯泡上标...
- 如图*所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电流为0.6A,滑动变阻器R的最大阻值为50Ω,电流表量程为“0~0....
- 如图所示电路,电源电压为6V且保持不变,定值电阻R1为10Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω0.5A”,电压表...
- 如图所示,电源电压10V恒定不变,R0=50Ω,滑动变阻器R阻值变化范围0~20Ω,小灯泡L的阻值为10Ω。(...
- 在如图的电路中,电源电压恒为12V,定值电阻R0为50Ω,滑动变阻器的最大值为50Ω,小灯泡上标有“6V”字样...
- 如图*所示,电源电压恒定不变,滑动变阻器R1的最大阻值是40Ω,小灯泡的额定电压为6V,它的电流随电压变化的图...
- 额定电压为2.5V的小灯泡连入如图*所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R0的最大电阻为10Ω,闭合开...
- 如图所示电路中,电源电压6V不变,R1=10Ω,滑动变阻器R2的规格为“30Ω、1A”,小灯泡L的额定电压为5...
- 如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,电压表接入电路的量程为0~...