如图*所示,电源电压恒为18V,灯泡L上标有“10V 5W”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~1...
问题详情:
如图*所示,电源电压恒为18 V,灯泡L上标有“10 V 5 W”字样,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~15 V,滑动变阻器R的最大阻值为200 Ω.当只闭合S和S1,移动滑动变阻器的滑片P时,它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示.当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时,定值电阻R0的电功率变化了5.4 W.求:
(1)灯泡L正常发光时通过的电流;
(2)只闭合S和S2,且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时,灯泡的实际功率;
(3)只闭合S和S1,在保*电路安全的情况下,当电阻R0消耗电功率最小时,滑动变阻器R消耗的电功率.
【回答】
解:(1)灯泡L正常发光时通过的电流IL额===0.5 A (2分)
(2)闭合开关S和S2时,灯泡与滑动变阻器串联
灯丝电阻RL===20 Ω
则I实===0.15 A
灯泡的实际功率PL实=I2实RL=(0.15 A)2×20 Ω=0.45 W
(3)只闭合开关S和S1时,定值电阻与滑动变阻器串联
由U=IR和图像可得:
U1=①
2U1=②
①/②,解得R0=2R1,则U1====6 V,
2U1=12 V.
由R0的功率变化为- =5.4 W,
解得R0=20 Ω
当加在电压表两端的电压最大为15 V时,R0消耗的功率最小,
此时,I===0.15 A
因滑动变阻器与定值电阻串联,即IR=I,所以,滑动变阻器消耗的功率PR=URI=15 V×0.15 A=2.25 W (1分)
知识点:电功率
题型:计算题
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