如图*所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V,滑动变阻器的最大阻值为15Ω,闭合开关S后,当滑片P从...
问题详情:
如图*所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V,滑动变阻器的最大阻值为15Ω,闭合开关S后,当滑片P从最右端向左滑动过程中,小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示.则小灯泡的额定功率 W,当小灯泡正发光时,滑动变阻器1min内产生的热量为 J.
【回答】
【考点】电功率的计算;焦耳定律的计算公式及其应用.
【分析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端电压,电流表测电路中的电流.
(1)根据图象读出额定电压下通过灯泡的电流,根据P=UI求出灯泡的额定功率;
(2)当滑片P位于最右端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,根据图象读出小灯泡两端的电压和通过的电流,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压;根据串联电路的电压特点求出灯泡正常发光时变阻器两端的电压,根据Q=W=UIt求出滑动变阻器1min内产生的热量.
【解答】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端电压,电流表测电路中的电流
(1)由图象可知,灯泡两端的电压为12V时,通过的电流为2A,
则灯泡的额定功率:
PL=ULIL=12V×2A=24W;
(2)当滑片P位于最右端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,
由图象可知,灯泡两端的电压UL′=3V,通过灯泡的电流IL′=1A,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,滑动变阻器两端的电压:
UR′=I′R=IL′R=1A×15Ω=15V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=UR′+UL′=15V+3V=18V,
当灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压:
UR=U﹣UL=18V﹣12V=6V,
滑动变阻器1min内产生的热量:
QR=WR=URIt=URILt=6V×2A×60s=720J.
故*为:24;720.
知识点:焦耳定律
题型:计算题
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