如图,电源电压一定,已知灯泡L标有“6V,7.2W”字样(灯电阻不受温度影响),R1=10Ω。当S、S1,闭合...
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如图,电源电压一定,已知灯泡L标有“6V,7.2W”字样(灯电阻不受温度影响),R1=10Ω。当S、S1,闭合,且滑片P在a端时,灯正常发光;当S、S2闭合,且P在滑动变阻器中点处时,电流表示数为0.2A。
(1)求灯泡L的电阻阻值。
(2)求滑动变阻器Rx的最大值。
(3)通过对S、S1、S2的控制和调节滑动变阻器,可使电路所消耗的总功率最小,请求出电路总功率的最小值。
【回答】
见解析所示
【解析】(1)因为灯泡L标有“6V,7.2W”字样,所以由P=U2/R知道,灯泡L的电阻阻值是:RL =U额2/P额=(6V)2/7.2W=5Ω;
(2)由电路图知道,当S、S1 闭合,且滑片P在a端时,电路为灯泡L的简单电路,且灯正常发光,所以电源电压是:U=U额 =6V;
当S、S2 闭合时,R1 与Rx 串联,电流表测电路中的电流,当P在滑动变阻器中点处时,由串联电路特点和欧姆定律知道总电阻是:R1 +Rx /2=U/I,即:10Ω+Rx /2=6V/0.2A,所以滑动变阻器Rx的最大值是:Rx =40Ω;
(3)因为RL<R1,所以当闭合S、S2,并且滑片在b端时,R1与Rx 的最大阻值串联,电路的总电阻最大,总功率最小,且电路总功率的最小值是:P最小 =U2/R1+Rx=(6V)2/10Ω+40Ω=0.72W。
点睛:本题考查的是串联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用,解题的关键是正确分析电路的连接方式,并知道灯光正常发光时两端电压等于其额定电压。
知识点:电功率单元测试
题型:计算题
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