题目内容
【题目】如图所示,电源电压恒定不变,定值电阻R2的阻值为9Ω,小灯泡 L 上标有“6V 3W”字样,小灯泡电阻不随温度改变.若断开S1、S2,闭合S3,小灯泡刚好正常发光,此时电压表的示数为3V.试问:
(1)小灯泡L的电阻为多少?
(2)电源电压为多少?
(3)R1电阻为多少?
(4)若S1、S2、S3 都闭合,电路的最大总功率为多少?
【答案】(1)小灯泡L的电阻为12欧姆.
(2)电源电压为9V.
(3)R1电阻为6欧姆.
(4)若S1、S2、S3 都闭合,电路的最大总功率为22.5W
【解析】试题分析:(1)已知灯泡额定电压和额定功率,利用公式R=得到灯泡电阻;
(2)若闭合S1、S2,断开S3,灯泡与定值电阻R1串联,灯泡正常发光,说明两端电压等于额定电压,电压表测量定值电阻两端电压,总电压等于两电压之和;
(3)若闭合S1、S2,断开S3,灯泡与定值电阻R1串联,灯泡正常发光,说明两端电压等于额定电压,已知灯泡两端电压和电阻,利用欧姆定律得到电路电流;串联电路电流处处相等,已知电阻R1两端电压和通过的电流,利用公式R=得到其阻值;
(4)S1、S2、S3都闭合且滑片在A端时,R1、R2并联,此时电路总电阻最小,电路总功率最大,由并联电路特点与电功率公式可以求出最大功率.
解:(1)由P=可知,
灯泡电阻为RL===12Ω;
(2)闭合S1、S2,断开S3,灯泡与定值电阻R1串联,灯泡正常发光,
所以电源电压U=UL+U额=6V+3V=9V;
(3)灯泡正常发光时,电路电流为I===0.5A,
所以R1的阻值为R1===6Ω;
(4)由图示电路图可知,S1、S2、S3都闭合且滑片在A端时,R1、R2并联,此时电路总电阻最小,电路总功率最大,
此时的电功率:P最大=+=+=22.5W.
答:(1)小灯泡L的电阻为12欧姆.
(2)电源电压为9V.
(3)R1电阻为6欧姆.
(4)若S1、S2、S3 都闭合,电路的最大总功率为22.5W.