题目内容
(2012?崇明县二模)如图所示,电灯L标有“4V,1W”,滑动变阻器的总电阻为50Ω,当滑臂P滑至某位置时,L恰好正常发光,此时电流表示数为0.45A,由于外电路发生故障,电灯L突然熄灭,此时电流表示数变为0.5A,电压表示数变为10V,若导线完好,电路中各处接触良好,则发生故障前,滑动变阻器接入电路的阻值为
20
20
Ω,电源的电动势大小为12
12
V.分析:根据电灯L突然熄灭后,由电流表和电压表示数,根据欧姆定律求出R.在没有发生故障前,根据并联电路电流与电阻成反比,求出滑动变阻器接入电路的阻值.根据闭合电路欧姆定律分别对故障发生前后列方程,联立组成方程组求解电源的电动势和内阻.
解答:解:由题,外电路发生故障,电灯L熄灭后,电流表示数为0.5A,电压表示数为10V,则根据欧姆定律得
R=
=
Ω=20Ω
设发生故障前,滑动变阻器接入电路的阻值为R1.发生故障前,流过电灯的电流为IL=
=
A=0.25A,电灯的电阻为RL=
=16Ω
则有
=
将I1=0.45A,RL=16Ω,IL=0.25A,R=20Ω
代入解得,R1=20Ω
根据全电路闭合欧姆得
在故障发生前:E=I1R+(I1+IL)r
在故障发生后:E=I2(R+r)
代入解得,E=12.5V
故答案为:20,12.5
R=
U2 |
I2 |
10 |
0.5 |
设发生故障前,滑动变阻器接入电路的阻值为R1.发生故障前,流过电灯的电流为IL=
PL |
UL |
1 |
4 |
UL |
IL |
则有
I1 |
IL |
R1+RL |
R |
将I1=0.45A,RL=16Ω,IL=0.25A,R=20Ω
代入解得,R1=20Ω
根据全电路闭合欧姆得
在故障发生前:E=I1R+(I1+IL)r
在故障发生后:E=I2(R+r)
代入解得,E=12.5V
故答案为:20,12.5
点评:本题是较为复杂的电路分析和计算,搞清各部分电路之间电阻、电压和电流关系是基础.根据两种情况,由全电路闭合欧姆列方程组求电源的电动势是常用的方法.
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