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如图所示电路,电源电压保持不变,灯上标有“6V3W”字样,当开关S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片P移到a端时,电压表的示数为2.4V,电流表示数为0.3A(灯泡灯丝电阻不随温度的变化而改

题目详情
如图所示电路,电源电压保持不变,灯上标有“6V 3W”字样,当开关S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片P移到a端时,电压表的示数为2.4V,电流表示数为0.3A(灯泡灯丝电阻不随温度的变化而改变).
求:
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(1)滑动变阻器的最大阻值.
(2)此时灯泡的实际功率.
(3)电源电压.
(4)当开关S1和S2都闭合、滑动变阻器的滑片P移到b端时,电路消耗的总功率.
▼优质解答
答案和解析
(1)当开关S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片P移到a端时,滑动变阻器R的最大阻值和灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,
由I=
U
R
可得,滑动变阻器的最大阻值:
R=
UR
I
=
2.4V
0.3A
=8Ω;
(2)由P=
U2
R
可得,灯泡的电阻:
RL=
UL2
PL
=
(6V)2
3W
=12Ω,
当开关S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片P移到a端时,灯泡的实际功率:
PL′=I2RL=(0.3A)2×12Ω=1.08W;
(3)当开关S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片P移到a端时,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源电压:
U=I(RL+R)=0.3A×(12Ω+8Ω)=6V;
(4)当开关S1和S2都闭合、滑动变阻器的滑片P移到b端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联,
因并联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的总电阻:
R=
RLR
RL+R
=
12Ω×8Ω
12Ω+8Ω
=4.8Ω,
电路消耗的总功率:
P=
U2
R
=
(6V)2
4.8Ω
=7.5W.
答:(1)滑动变阻器的最大阻值为8Ω;
(2)此时灯泡的实际功率为1.08W;
(3)电源电压为6V;
(4)当开关S1和S2都闭合、滑动变阻器的滑片P移到b端时,电路消耗的总功率为7.5W.
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