题目内容

【题目】如图所示电路,电源电压为6 V保持不变,R1=12 Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20 Ω。当开关S闭合,S1、S2断开时,调节滑动变阻器的滑片至中点,恰好使灯泡正常发光,此时电流表示数为0.3 A。求:(灯丝电阻不变)

(1)灯泡的电阻和额定电压。

(2)灯泡在这种情况下通电1 min,电流所做的功。

(3)将滑动变阻器的滑片滑至最右端,仍然使开关S闭合,S1、S2断开,整个电路的电功率为P;保持滑片在最右端不动,当S、S1、S2都闭合时,且电流表使用0~3 A量程,整个电路的电功率为P′。求PP′的值。

【答案】(1)3 V。(2) 54 J。(3)1∶4。

【解析】

(1)当开关S闭合,S1、S2断开且灯泡正常发光时,灯泡LR2串联,电流表测电路中的电流,由I=可得,电路中的总电阻: R==20Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,灯泡的电阻: RL=R-R2=20Ω-×20Ω=10Ω,灯泡的额定电压: UL=IRL=0.3A×10Ω=3V;(2)灯泡正常发光1min电流所做的功: WL=ULIt=3V×0.3A×60s=54J;(3)开关S闭合,S1、S2断开且滑片位于最右端时,灯泡LR2的最大阻值串联,则整个电路消耗的电功率: P= =1.2W;当S、S1、S2都闭合且滑片位于最右端时,R1R2的最大阻值并联,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: R′= =7.5Ω,电路消耗的电功率: P′==4.8W,则

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