题目内容

【题目】如图甲所示电路,电源电压恒为3V,图乙是定值电阻R的电流随电压变化图象,假设小灯泡电阻不变,求:
(1)电阻R的阻值是多大?
(2)当闭合开关S1、S3 , 断开开关S2时,小灯泡正常发光,电流表示数为0.9A,小灯泡正常工作时的电流是多少?
(3)整个电路消耗的最小功率是多少?

【答案】
(1)解:由R的电流随电压变化图象可知,当R两端电压为3V时,通过的电流为0.6A,

由I= 可得,电阻R的阻值:R= = =5Ω


(2)解:闭合开关S1、S3,断开S2时,灯泡与R并联,电流表测干路电流,电源电压恒为3V;

因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以此时通过R的电流仍为0.6A,

并联电路中干路电流等于各支路电流之和,

所以通过灯泡的电流:IL=I﹣IR=0.9A﹣0.6A=0.3A


(3)解:由欧姆定律可得灯泡电阻:RL= = =10Ω,

当S2闭合,S1、S3断开时,L与R串联电路的总电阻最大,由P= 知此时电路消耗功率最小,

整个电路消耗的最小功率:P最小= = =0.6W


【解析】(1)由图象,找到一组R的电压和对应的电流值,由欧姆定律计算R的阻值;(2)闭合开关S1 , S3 , 断开S2时,灯泡与R并联,电流表测干路电流,根据并联电路各支路独立工作、互不影响可知通过R的电流不变,根据并联电路的电流特点求出通过灯泡的电流;(3)由P= 知当电路电阻最大时,电路消耗功率最小,由此分析解答.
【考点精析】通过灵活运用欧姆定律及其应用和电功率的计算公式,掌握欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR);计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R即可以解答此题.

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