题目内容
【题目】如图,电源电压恒定不变,R1=30 Ω,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω,灯泡额定电压为3 V(忽略灯泡电阻的变化),电压表量程为0~3 V。当S、S1、S2都闭合,滑动变阻器滑片移到最右端时,电流表示数为0.5 A;当闭合S,断开S1、S2,滑片P位于中点时,小灯泡恰好正常发光。求:
(1)电源电压;
(2)小灯泡的额定功率;
(3)S闭合,S1、S2都断开时,电路消耗总功率的最大值。
【答案】(1) 6 V;(2) 0.9 W ; (3) 1.8 W。
【解析】试题分析:(1)S、S1、S2都闭合,滑动变阻器滑片移到最右端时,R1与R2并联,滑动变阻器的阻值为20Ω,电流表示数为0.5A;
R1与R2的总电阻
电源电压U=IR总=0.5A×12Ω=6V.
(2)闭合S,断开S1、S2,灯泡L与R2串联接入电路,等效电路如下图,
小灯泡正常发光灯泡两端的电压为3V,此时R2两端电压U2=U﹣UL=6V﹣3V=3V,
滑片p位于中点时,接入电路的阻值R′=10Ω,电路中的电流;
灯泡的额定功率PL=ULIL=3V×0.3A=0.9W.
(3)小灯泡的电阻,S闭合,S1、S2都断开时,灯泡L与R2串联接入电路,电压表测灯泡两端电压,若当滑动变阻器接入的阻值为0时,则电压表示数为U=6V,由于电压表量程为0~3V,所以电压表示数应不大于3V,则电路中的最大电流,
∴电路消耗的总功率的最大值P总=UI/=6V×0.3A=1.8W.
答:(1)电源电压为6V;(2)小灯泡的额定功率为0.9W;
(3)S闭合,S1、S2都断开时,电路消耗总功率的最大值为1.8W.
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