如图所示,电源电压为4.5V不变,小灯泡的额定电压为2.5V,R1=10Ω.闭合开关S1、S2,将滑动变阻器R...
问题详情:
如图所示,电源电压为4.5V不变,小灯泡的额定电压为2.5V,R1=10Ω.闭合开关S1、S2,将滑动变阻器R2的滑片滑到最左端时,小灯泡正常发光,小灯泡的额定功率为 W.通电5min,电阻R1产生的热量为 J.只闭合开关S1,滑动变阻器R2的滑片从最左端滑到最右端,电压表示数从1.5V变化到3V,滑动变阻器R2的最大阻值为 Ω。
【回答】
0.5; 120; 10。
【分析】(1)闭合开关S1、S2,将滑动变阻器R2的滑片滑到最左端时,灯与R1串联,根据小灯泡正常发光可知灯的电压为,由串联电路的规律及欧姆定律得出电路的电流即灯的额定电流,根据P=UI得出小灯泡的额定功率;
根据Q=W=I2Rt求出通电5min电阻R1产生的热量;
(2)只闭合开关S1,分析电路的连接及滑片移动到两下端点时电压表测量的电压,因电压表接在滑片上,故在滑片移动过程中,电流要全部经过电阻丝,即电路的总电阻不变,由欧姆定律,电路的电流不变;
滑片在最左、右端时,由串联电路电压的规律及欧姆定律得出电路电路的表达式,从而得出变阻器的最大电阻。
【解答】解:
(1)闭合开关S1、S2,将滑动变阻器R2的滑片滑到最左端时,灯与R1串联,小灯泡正常发光,故灯的电压为2.5V,由串联电路的规律及欧姆定律,电路的电流为:
IL===0.2A,即灯的额定电流,小灯泡的额定功率为:
P=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W;
通电5min,电阻R1产生的热量为:Q=W=I2R1t=(0.2A)2×10Ω×5×60s=120J;
(2)只闭合开关S1,灯与变阻器串联后再与R1串联,滑动变阻器R2的滑片在最左端时,电压表测灯的电压,滑片在最右端时,电压表测灯与变阻器的电压,因电压表接在滑片上,故在滑片移动过程中,电流要全部经过电阻丝,即电路的总电阻不变,电路的电流不变;
滑片在最左端时,由串联电路电压的规律及欧姆定律,电路的电流为:
I===﹣﹣﹣﹣﹣①;
滑片在最右端时,由串联电路电压的规律及欧姆定律,电路的电流为:
I===0.15A﹣﹣﹣﹣②,
把②代入①得:R滑大=10Ω。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律的和电功公式的运用,最后一问是难点,关键是明确电路的电流流向及注意灯的电阻是变化的。为易错题。
知识点:电功率
题型:填空题
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