题目内容
【题目】如图甲所示,电源两端电压保持不变,L是标有“6V 3.6W”的小灯泡,通过它的电流和它两端的电压关系如图乙所示,R0为定值电阻。当开关S、S1、S2都闭合,且滑动变阻器的滑片位于a端时,小灯泡恰好正常发光,此时R0消耗的功率为P1;当S、S1闭合,S2断开,滑动变阻器的滑片滑到中点时,电流表的示数为0.5A;当S、S2闭合,S1断开,滑动变阻器的滑片滑到b端时,R0消耗的功率为P2,且P1:P2=9:4,求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)定值电阻R0的阻值。
【答案】(1)10Ω;(2)8Ω;(3)16Ω。
【解析】解:(1)由图乙可知,小灯泡正常发光时,通过灯泡的电流为0.6A,
由可得,小灯泡正常发光时的电阻
(2)当开关S、S1、S2都闭合,且滑动变阻器的滑片位于a端时,滑动变阻器连入电路的阻值为零,小灯泡L与R0并联,小灯泡恰好正常发光,所以电源电压U=UL额=6V;
当S、S1闭合,S2断开,滑动变阻器与小灯泡串联,电路中电流为0.5A,由图乙可知,此时小灯泡两端的电压为UL’=4V ,所以滑动变阻器两端的电压U滑=6V-4V=2V,
由可得,滑动变阻器此时的阻值为
。
所以滑动变阻器的最大阻值为:R最大=2×4Ω=8Ω。
(3)当S、S2闭合,S1断开,滑动变阻器的滑片滑到b端时,滑动变阻器的阻值最大,且与R0串联,所以…………………①
…………………②
联立①②可得,R0=16Ω
答:(1)小灯泡正常发光时的电阻为10Ω;(2)滑动变阻器的最大阻值为8Ω;(3)定值电阻R0的阻值为16Ω;
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