题目内容
(2003?重庆)如图所示,电源电压恒为5V,小灯泡规格为“2.5V 1W”,当滑动变阻器滑片P从最右端b向左移动到中点时,小灯泡恰能正常发光(灯泡电阻视为不变).求:
(1)滑动变阻器的总电阻是多少?
(2)调节滑动变阻器,使小灯泡两端所加的电压超过其额定电压的10%,此时电路的总功率为多少?
(1)滑动变阻器的总电阻是多少?
(2)调节滑动变阻器,使小灯泡两端所加的电压超过其额定电压的10%,此时电路的总功率为多少?
分析:(1)从图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,而小灯泡L正常发光,知道灯泡的额定电压和额定功率,可利用公式I=
计算出此时电路中的电流,知道电源电压,利用串联电路电压的特点计算出此时滑动变阻器两端的电压,可利用公式R=
计算出此时滑动变阻器连入电路中的电阻,从而可以计算出滑动变阻器的总电阻.
(2)知道灯泡的额定电压和额定功率,可利用公式R=
计算出小灯炮的电阻,知道此时小灯泡两端所加的电压,可利用公式I=
计算出此时电路中的电流,又知道电源电压,可利用公式P=UI计算出电路的总功率.
P |
U |
U |
I |
(2)知道灯泡的额定电压和额定功率,可利用公式R=
U2 |
P |
U |
R |
解答:解:
(1)从图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,
∵当滑动变阻器滑片P从最右端b向左移动到中点时,小灯泡恰能正常发光,
而UL=2.5V,PL=1W,
∴此时电路中的电流为:IL=
=
=0.4A,
又∵电源电压为U0=5V,
∴此时滑动变阻器连入电路中的电阻为:R′=
=
=
=6.25Ω,
则滑动变阻器的总电阻为:R=2R′=2×6.25Ω=12.5Ω.
(2)∵UL=2.5V,PL=1W,
∴小灯炮的电阻为:RL=
=
=6.25Ω,
此时小灯泡两端所加的电压为U′L=UL(1+10%)=2.5V×(1+10%)=2.75V,
则通过小灯泡的实际电流为:IL'=
=
=0.44A,
∴电路的总功率为:P=U0IL'=5V×0.44A=2.2W.
答:(1)滑动变阻器的总电阻是12.5Ω.
(2)调节滑动变阻器,使小灯泡两端所加的电压超过其额定电压的10%,此时电路的总功率为2.2W.
(1)从图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,
∵当滑动变阻器滑片P从最右端b向左移动到中点时,小灯泡恰能正常发光,
而UL=2.5V,PL=1W,
∴此时电路中的电流为:IL=
PL |
UL |
1W |
2.5V |
又∵电源电压为U0=5V,
∴此时滑动变阻器连入电路中的电阻为:R′=
U′ |
IL |
U0-UL |
IL |
5V-2.5V |
0.4A |
则滑动变阻器的总电阻为:R=2R′=2×6.25Ω=12.5Ω.
(2)∵UL=2.5V,PL=1W,
∴小灯炮的电阻为:RL=
U2 |
P |
(2.5V)2 |
1W |
此时小灯泡两端所加的电压为U′L=UL(1+10%)=2.5V×(1+10%)=2.75V,
则通过小灯泡的实际电流为:IL'=
U′L |
RL |
2.75V |
6.25Ω |
∴电路的总功率为:P=U0IL'=5V×0.44A=2.2W.
答:(1)滑动变阻器的总电阻是12.5Ω.
(2)调节滑动变阻器,使小灯泡两端所加的电压超过其额定电压的10%,此时电路的总功率为2.2W.
点评:考查识别电路的能力,滑动变阻器对电路的影响,以及对灯泡额定电压和额定功率的掌握情况和串联电路的特点,考查对欧姆定律和功率计算公式的灵活应用情况.
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