题目内容
【题目】如图所示电路,电源电压恒为12V,电阻R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2上标有“10Ω 3A”的字样,小灯泡L上标有“12V 6W”的字样,电流表的量程为0﹣3A.
(1)当开关S1,S2,S都闭合时,求小灯泡L在5min内产生的热量.(滑动变阻器R2连入电路的电阻不为0)
(2)当开关S1,S2,S都闭合,电流表的示数为2A时,求R2消耗的电功率.
(3)当开关S1,S2都断开,S闭合时,要求电流表示数不小于其量程的1/3,求滑动变阻器R2接入电路的最大阻值.
【答案】(1)1800J;(2)18W;(3)7Ω
【解析】试题分析:(1)由图示可知,当开关S1,S2,S都闭合时,L与R2并联,由于并联电路中各支路两端的电压相等,且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,故小灯泡L在5min内产生的热量:QL=WL=PLt=6W×5×60s=1800J;(2)当开关S1,S2,S都闭合时,电流表测干路电流,根据公式P=UI可得,通过L的电流:IL=PL/UL=6W/12V=0.5A,由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,故通过R2的电流:I2=I﹣IL=2A﹣0.5A=1.5A,
则R2消耗的电功率:P2=UI2=12V×1.5A=18W;(3)当开关S1,S2都断开,S闭合时,R1与R2串联,因电流表示数不小于其量程的1/3,且电流表的量程为0~3A,故电路中的最小电流:I小=1/3×3A=1A,电路中的总电阻:R=U/I小=12V/1A=12Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器R2接入电路的最大阻值:R2=R﹣R1=12Ω﹣5Ω=7Ω.
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