题目内容
【题目】如图,R1=20 Ω,已知R2>RL。
求:
(1)S1、S2、S3闭合时,R1的功率为1.8 W,电流表的示数变为1.05 A,求灯泡的电阻;
(2)只闭合S3,当滑动变阻器滑片滑至中点与滑至阻值最大处时,电流表变化了0.125 A,求,闭合S3,移动滑动变阻器滑片的过程中,灯泡功率的变化范围。
【答案】(1)8Ω (2) 0.5W-4.5W
【解析】(1)S1、S2、S3闭合时,R1与灯并联工作,
R1的功率为1.8 W,得:
电源电压为:
通过灯的电流为:
灯泡的电阻为:
(2)当滑动变阻器滑片滑至左端时,只有灯泡接入电路,电流为0.75A,即最大功率为:
;
滑动变阻器接入电路电阻变大时,电流变小,所以当滑动变阻器滑片滑至中点与滑至阻值最大处时,电流表示数减小了0.125 A,根据得:
整理得:
解得:R2等于8Ω或16Ω,因为,且灯电阻为8Ω,所以R2等于16Ω,则滑动变阻器最大阻值接入电路时的电流为:
,
此时灯有最小功率为:
所以灯泡功率的变化范围为:0.5W-4.5W。
【题目】下图是某兴趣小组设计的一恒温箱的原理图。“控制电路”由热敏电阻R1、滑动变阻器R0、电磁铁(线圈电阻不计)、电源U1(U1=8V)、开关、导线等组成。热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表。当线圈中的电流大于或等于20mA时,电磁铁的衔铁被吸下。“工作电路”由电源U2(U2=220V)、发热电阻R2 (R2=110Ω)、导线等组成。
温度/℃ | … | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | … |
热敏电阻阻值/Ω | … | 350 | 300 | 250 | 200 | 160 | … |
(1)为使恒温箱温度升高到一定值时,“工作电路”自动断开,导线端点C应接哪个接线柱?
(2)若设定恒温箱的温度最高为45℃,则“控制电路”中的滑动变阻器的阻值为多大?
(3)“工作电路”工作时的电流为多大?
(4)若要发热电阻R2产生1.32×105J的热量,则工作电路需工作多长时间?