题目内容
【题目】如图所示,灯泡L标有“6V 6W”字样(灯泡电阻不受温度影响),滑动变阻器的最大阻值为12Ω,电源电压为6V保持不变.
(1)求小灯泡的电阻;
(2)当S1、S2闭合,滑片P位于a处时,灯泡L正常发光,这时电流表的示数为多少?
(3)当S1、S2闭合,滑片P位于中点c处时,电路消耗的总功率.
(4)当S1闭合、S2断开,滑动变阻器接入电路的电阻为R1时,电路消耗的总功率为P1;当S1闭合、S2断开,滑动变阻器R接入电路的电阻为R2时,电路消耗的总功率为P2,已知R1:R2=1:4,P1:P2=2:1,求R1的阻值以及滑动变阻器的阻值为R2时滑动变阻器消耗的电功率.
【答案】(1)6Ω;(2)1.5A;(3)4W;(4)1.33W.
【解析】(1)由可得,灯泡的电阻:
;
(2)当S1、S2闭合,滑片P位于a处时,L与R并联,电流表测干路电流,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,电路中的总电阻:,
这时电流表的示数:;
(3)当S1、S2闭合,滑片P位于中点c处时,灯泡L与cb段电阻并联后与ac段电阻串联,则并联部分的电阻:,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的总电阻:,
电路消耗的总功率:;
(4)当S1闭合、S2断开时,灯泡与滑动变阻器串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,,
解得:R1=3Ω,则R2=4R1=4×3Ω=12Ω,
滑动变阻器的阻值为R2时电路中的电流:,
滑动变阻器消耗的电功率:.
答:(1)小灯泡的电阻为6Ω;(2)当S1、S2闭合,滑片P位于a处时,灯泡L正常发光,这时电流表的示数为1.5A;(3)当S1、S2闭合,滑片P位于中点c处时,电路消耗的总功率为4W;(4)R1的阻值为3Ω,滑动变阻器的阻值为R2时滑动变阻器消耗的电功率为1.33W.
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