题目内容
【题目】如图所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡标有“9 V 9 W”的字样,当闭合S,S1,S2,断开S3时,灯泡正常发光,此时电流表示数为I,求:(假设小灯泡的电阻始终保持不变)
(1)闭合S、S2,断开S1、S3时,电流表的示数与I相比变化了0.4 A,则此时小灯泡的实际功率为多大?
(2)同时闭合四个开关,并将滑动变阻器的滑片P移到中点时,电流表的示数与I相比变化了0.6 A,则滑动变阻器的最大阻值为多少?
(3)闭合S、S3,断开S1、S2,把滑动变阻器的滑片P分别移到a端和b端时,R1上消耗的电功率之比是多少?
【答案】(1)①9 Ω;②6 Ω ;(2) 30 Ω;(3) 36∶1。
【解析】试题分析:(1)①当闭合S、S1、S2,断开S3时,R1被短路,只有小灯泡接入电路。由灯泡能正常发光,可知电源电压为:U=UL=9V。此时电流表示数为I有:。
小灯泡的电阻为:。
②闭合S、S2,断开S1、S3时,R1与小灯泡L串联。电流表的示数与I相比变化了0.4A,即减小了0.4A。所以此时通过电路中的电流为:I′=I-0.4A=1A-0.4A=0.6A。
则此时小灯泡的实际功率为:PL′=I′2RL=(0.6A)2×9Ω=3.24W。
R1的阻值为:。
(2)同时闭合四个开关,并将滑动变阻器的滑片P移到中点时,R1被短路,滑动变阻器的一半电阻1/2Rab与小灯泡并联。电流表的示数与I相比变化了0.6A,即增大了0.6A,增大的电流也就是通过滑动变阻器1/2Rab的电流即Iab=0.6A。
所以滑动变阻器的最大阻值为:,即。
(3)闭合S、S3,断开S1、S2,把滑动变阻器的滑片P移a端时,只有R1接入电路中。所以此时R1消耗的功率为:
把滑动变阻器的滑片P移b端时,R1与滑动变阻器Rab串联。所以此时电路中的电流为:
=0.25A
此时R1消耗的功率为:
因此,两种状态下R1消耗的功率之比是:。