题目内容
【题目】如图甲所示电路,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“15Ω 1A”电流表只使用0-0.6A量程,当只闭合开关S、S1,在滑动变阻器R1的滑片从最右端至最左端的过程中,灯泡L和R1的1-U图像分别如图乙所示,当R1的滑片在最左端时灯泡L恰好正常发光。求:
(1)灯泡L的额定功率及R1最大阻值;
(2)当S、S1、S2都闭合,R1的滑片移动到最左端时,在保障电路元件安全的情况下1min内电流通过R2做的最大电功。
【答案】(1)6W;100Ω;(2)72J
【解析】
(1)由图可知,只闭合S、S1时,灯泡和滑动变阻器串联,在滑动变阻器R1的滑片从最右端至最左端的过程中,滑动变阻器R1接入电路中的阻值减小,电路总电阻变小,电流变大,灯泡两端的电压变大,由此可知,图乙中,上升的曲线是灯泡的图像,下降的曲线为R1的图像;当R1的滑片在最左端时, R1接入电路中的阻值为0,此时,电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流为0.5A,此时灯泡两端的电压为12V,所以,电源电压为
当R1的滑片在最左端时灯泡L恰好正常发光,由图乙知,此时灯泡两端的电压为12V,电路中的电流为0.5A,所以灯泡的额定功率为
当滑动变阻器的滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电流最小,由R1的图像可知,最小电流为0.1A,此时R1两端的电压为10V,根据得R1的最大阻值为
答:灯泡L的额定功率为6W, R1最大阻值为12Ω。
(2)当S、S1、S2都闭合,R1的滑片移动到最左端时,灯泡与R2并联,电流表使用0-0.6A量程,此时灯泡正常发光,所以流过灯泡的电流为0.5A,根据并联电路电流规律可知,通过R2的最大电流为
则1min内电流通过R2做的最大电功为
答:当S、S1、S2都闭合,R1的滑片移动到最左端时,在保障电路元件安全的情况下1min内电流通过R2做的最大电功为72J。