题目内容
【题目】灯泡L1标有“6V,3W”字样,变阻器R最大阻值是30Ω,电源电压和灯泡电阻均保持不变,电流表的量程是0﹣0.6A.
(1)求灯泡L1的阻值;
(2)当L1和L2连接成如图甲所示的电路时,灯L1正常发光,电压表读数为3V,求电源电压;
(3)当L1和滑动变阻器、电流表连接成如图乙所示的电路时,欲使电路能安全工作,求允许变阻器接入电路的最小电阻值.
【答案】
(1)由P= 得:灯泡阻值RL= = =12Ω
答:灯泡L1的阻值为12Ω
(2)由图甲可知,两灯泡串联,电压表测L2两端的电压,
∵灯L1正常发光,则U1=UL=6V,
∴根据串联电路的电压特点得:电源电压U=U1+U2=6V+3V=9V
答:电源电压为9V
(3)由图乙可知,灯泡和变阻器串联,电流表测电路中的电流.
灯泡的正常工作电流IL= = =0.5A,
∵电流表的量程是0﹣0.6A,
∴电路中的最大电流为0.5A,
根据欧姆定律得:电路中的总电阻Rmin总= = =18Ω,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴Rmin=Rmin总﹣RL=18Ω﹣12Ω=6Ω.
答:允许变阻器接入电路的最小电阻值为6Ω
【解析】(1)由灯泡铭牌可知求额定功率与额定电压;根据R= 求出阻值;(2)由图甲可知,两灯泡串联,电压表测L2两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源电压;(3)由图乙可知,灯泡和变阻器串联,电流表测电路中的电流.根据欧姆定律求出灯泡的正常工作电流,与电流表的量程比较即可得出电路中的最大电流值,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,再根据电阻的串联求出滑动变阻器接入电路最小阻值.
【考点精析】解答此题的关键在于理解欧姆定律及其应用的相关知识,掌握欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR).