题目内容
【题目】小莉在实践活动中设计的模拟调光灯电路,如图所示.她选用的电源电压恒为12V,小灯泡上标有“6V 6W”、滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样.若不考虑灯泡温度对电阻的影响,闭合开关S后,问:
(1)小灯泡正常发光时的电阻是多少?
(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,电压表的示数以及电路消耗的总功率是多少?
【答案】(1)小灯泡正常发光时的电阻是6Ω;
(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,电压表的示数为4.5V,电路消耗的总功率是9W.
【解析】试题分析:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压.
(1)灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,根据P=求出灯泡的电阻;
(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出灯泡两端的电压,利用P=UI求出电路消耗的总功率.
解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压.
(1)灯泡正常发光时的电压为6V,功率为6W,
根据P=可得,灯泡的电阻:
RL===6Ω;
(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,接入电路的电阻R=10Ω,
由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知:
总阻值R总=RL+R=6Ω+10Ω=16Ω,
所以电路中的电流:
I===0.75A,
电压表的示数:
UL=IRL=0.75A×6Ω=4.5V,
电路消耗的总功率:
P=UI=12V×0.75A=9W.
答:(1)小灯泡正常发光时的电阻是6Ω;
(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,电压表的示数为4.5V,电路消耗的总功率是9W.
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