题目内容
【题目】如图所示,电源电压一定,已知灯泡L标有“6V,7.2W”字样(灯丝电阻不受温度影响),R1=10Ω。当S、S1闭合,且滑片P在a端时,灯正常发光:当S、S2闭合,且P在滑动变阻器中点处时,电流表示数为0.2A。求:
(1)灯泡L的电阻;
(2)灯泡L正常发光5min,消耗的电能;
(3)滑动变阻器Rx的最大值;
(4)通过对S、S1、S2的控制和调节滑动变阻器,可使电路所消耗的总功率最小,请计算出电路总功率的最小值。
【答案】(1)5Ω;(2)2160J;(3)40Ω;(4)0.72W。
【解析】
(1)灯泡L标有“6V,7.2W”字样,由可得,灯泡L的电阻阻值:
;
(2)灯泡L正常发光5min,消耗的电能:
;
(3)由电路图知,当S、S1闭合,且滑片P在a端时,
Rx=0,
灯正常发光,所以电源电压:
U=UL=6V,
当S、S2闭合,R1与Rx串联,P在滑动变阻器中点处时,电流表测电路中的电流,由串联电路特点和欧姆定律可得总电阻:
,
,
;
(4)因为
RL<R1,
所以当闭合S、S2,并且滑片在b端时,R1与Rx的最大阻值串联,电路的总电阻最大,总功率最小,电路总功率的最小值:
。
答:(1)灯泡L的电阻是5Ω;
(2)灯泡L正常发光5min,消耗的电能是2160J;
(3)滑动变阻器Rx的最大值是40Ω;
(4)电路总功率的最小值是0.72W。
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