如图所示,R0是阻值为10Ω的定值电阻,R为滑动变阻器,灯泡上标有“4V2W“字样,且小灯泡的阻值始终保持不变...
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如图所示,R0是阻值为10Ω的定值电阻,R为滑动变阻器,灯泡上标有“4V 2W“字样,且小灯泡的阻值始终保持不变。当断开S2,闭合S、S1时,灯泡恰好正常发光,电压表示数为U1;断开S1,闭合S、S2,将滑动变阻器的滑片P置于中点时,电压表数为U2,已知U2与U1相差1V,求:
(1)灯泡的额定电流;
(2)电源的电压;
(3)滑动变阻器最大阻值;
(4)该电路消耗的最小电功率。
【回答】
(1)0.5A;(2)9V;(3)32Ω;(4)0.225W。
【解析】解:(1)灯泡的额定电流I==0.5A;(2)当断开S2,闭合S、S1时,R0和灯泡串联,灯泡正常发光,所以电路中的电流是0.5A,则R0两端的电压U1=IR0=0.5A×10Ω=5V,电源电压U=U额+U1=4V+5V=9V;(3)闭合S、S2,R和灯泡串联,滑动变阻器两端的电压最大时,其阻值最大,所以U2应比U1大1V,即U2=U1+1V=6V,灯泡两端的电压UL=U﹣U2=9V﹣6V=3V灯泡的电阻RL==8Ω,根据串联分压特点可得,,,解得:R滑=16Ω,因为滑片置于中点,所以R滑大=2R滑=2×16Ω=32Ω;(4)S1断开S、S2闭合,片P置于最大电阻位置时,R和灯泡串联,此时电阻最大,功率最小, P小==0.225W。
点睛:(1)根据P=UI求出灯泡的额定电流;(2)当断开S2,闭合S、S1时,R0和灯泡串联,电压表测量R0两端的电压,此时灯泡正常发光,求出两端的电压,再求出电源电压;(3)闭合S、S2,R和灯泡串联,电压表测量R0两端的电压,且U2与U1相差1V,求滑动变阻器的最大阻值,所以它两端的电压应该最大,所以U2应比U1大1V,据此求解滑动变阻器的最大阻值;(4)根公式可知,要求电路消耗的最小电功率,就要电路总电阻最大,即断开S1,闭合S、S2,将滑动变阻器的滑片P置于最大电阻位置时。
知识点:电功率
题型:计算题
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