如图所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电压为10V,滑动变阻器R1的规格为“10Ω 1A”。闭合开关,当滑片P...
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如图所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电压为10 V,滑动变阻器R1的规格为“10 Ω 1 A”。 闭合开关,当滑片P置于距左端三分之一处,灯泡正常发光,电流表指针满偏,电表表盘如图所示。
(1) 求灯泡的额定功率___和电源电压____。
(2)用定值电阻R2替代小灯泡,再将另一电压表V2接入电路,其它部分电路连接不变。闭合开关,当滑片P置于某一位置时,两个电压表指针偏转的角度相同,且表V2示数大于表V1的示数,两种电表指针偏转角度之比为2:1。求R2可能的阻值____
【回答】
6W 12V 40 Ω或50 Ω
【解析】分析:(1)由图知,闭合开关时,灯与变阻器串联,电压表测变阻器两端电压,电流表测电路中电流,P在距左端1/3处时,灯正常发光,电流表满偏,根据变阻器规格可知电流表量程和读数,由计算灯泡的额定功率,由计算变阻器两端电压,从而计算出电源电压;
(2)用定值电阻R2替代小灯泡,R2与变阻器R1串联,根据电压表偏转角度相同,V2示数大于表V1的示数确定电压表量程和读数,由两种电表偏转角度2:1判断电流表可能示数,从而根据电路特点和欧姆定律计算R2可能的阻值。
解答:(1)由电路图知,闭合开关时,L与变阻器R1串联,电压表测R1两端电压,电流表测电路中电流,P在距左端1/3处时(连入电路的阻值为,灯正常发光,电流表满偏,因为变阻器允许通过的最大电流为1A,所以电流表使用的是0-0.6A量程,所以此时,由可得,灯泡的额定功率:,由欧姆定律可得,变阻器R1两端电压:,所以电源电压
;
(2)用定值电阻R2替代小灯泡,R2与变阻器R1串联,其它部分电路连接不变,
①若电压表V2并联在R2两端,如图所示:
两个电压表指针偏转的角度相同,且V2示数大于表V1的示数,所以V2使用0-15V量程,V1使用0-3V量程,且U2=5U1,所以,,电压表偏转2大格,两种电表指针偏转角度之比为2:1,若电流表偏转是电压表偏转的2倍,则电流表示数为0.4A,所以,若电压表偏转是电流表的2倍,则电流表示数为0.2A,所以;
②若电压表V2并联在电源两端,如图所示:
则:U2=12V,则,电压表的指针偏转了24小格,若电流表偏转是电压表偏转的2倍,即电流表偏转48小格,不可能;若电压表偏转是电流表的2倍,即电流表偏转12格,则电流表示数为,由串联电路特点和欧姆定律可得:。
答:(1)灯泡的额定功率为6W,电源电压为12V;
(2)若电压表V2并联在R2两端,R2可能25Ω或50Ω;若电压表V2并联在电源两端,R2为40Ω。
【点睛】本题考查了串联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用,关键是正确判断电表的量程和读数。
知识点:测量小灯泡的电功率
题型:计算题
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