题目内容
【题目】如图所示,电源电压恒定不变,电阻R1的阻值为18Ω,小灯泡上标有“9V,9W”字样(灯泡电阻不变),闭合开关S。当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右边时,电流表的读数为1.5A,小灯泡恰能正常发光,则滑动变阻器的最大阻值为______Ω;当开关S1、S2都断开,滑动变阻器的滑片P在中点,R1消耗的电功率为__________W。
【答案】18 2
【解析】
(1)当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联,根据并联电路的电压特点和灯泡正常发光时的电压与额定电压相等求出电源的电压,根据P=UI求出通过灯泡的电流,再根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流,利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值;
(2)当开关S闭合、S1、S2都断开,滑动变阻器的滑片P在R2中点时,电阻R1与滑动变阻器阻值的一半串联,电流表测电路中的电流,利用电阻的串联特点和欧姆定律求出电路中的电流,利用P=I2R求出R1消耗的电功率.
(1)当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联,电流表测干路中的电流;
由于并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,
所以电源的电压U=UL=9V,
灯泡正常发光时的功率为9W,由P=UI可得通过小灯泡的电流:
IL===1A,
由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以通过滑动变阻器的电流:
I2=IIL=1.5A1A=0.5A,
由I=可得,滑动变阻器的最大阻值:
R2===18Ω;
(2)当开关S1、S2都断开,滑动变阻器的滑片P在最右端, 电阻R1与滑动变阻器阻值的一半串联,电流表测电路中的电流;
由于串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,
所以,此时电路中的电流即电流表的示数:
I== =A,
此时R1消耗的电功率:
P1=I2R1=(A)2×18Ω=2W