题目内容

【题目】如图所示,L是标有“2V 1W”字样的灯泡,电流表A1、电流表A的量程均为00.6A,电源电压保持不变.将滑动变阻器的滑片P滑至b端.

1)断开S1、闭合S2,电压表的示数为6.0V,电流表A的示数为0.30A.求滑动变阻器的最大阻值以及它在1min内产生的热量;

2)闭合S1S2,电流表A1的示数为0.10A,求R1的阻值;

3)断开S1S2,为了保证电路的安全,求滑动变阻器的阻值调节范围.

【答案】1)滑动变阻器的最大阻值为20欧、产生的热量为108J

2)电阻R1的阻值为60Ω

3)滑动变阻器的变化范围为20Ω

【解析】解:(1)断开S1、闭合S2,电灯被短路,电阻R1没有接入电路,只有滑动变阻器接入电路,电压表测量滑动变阻器的电压,也是电源的电压,电源电压U=6V,滑动变阻器的最大阻值R===20Ω

滑动变阻器在1min内产生的热量Q=UIt=6V×0.3A×60s=108J

2)闭合S1S2,电阻R1可以接到电源上,电流表A1的示数为0.10A,是电阻R1的电流I1,故电阻R1的电阻R1===60Ω

3)电灯的额定电压为2V,额定功率为1W,则电灯的额定电流I===0.5A,灯的电阻R===4Ω

断开S1S2,滑动变阻器与电灯串联,电压表测量滑动变阻器的电压,由于在(1)中的电压表的读数为6V,故电压表用的是0﹣15V的量程,最大电压大于电源电压,电压表不会超过量程.故应从电流表与电灯的因素考虑,电灯的额定电流为0.5A,故电路中的电流不能超过0.5A,此时电路的总电阻为R===12Ω,滑动变阻器的最小阻值R=R﹣R=12Ω﹣4Ω=8Ω

答:(1)滑动变阻器的最大阻值为20欧、产生的热量为108J

2)电阻R1的阻值为60Ω

3)滑动变阻器的变化范围为20Ω

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