题目内容
如图21所示,电源电压保持不变,滑动变阻器R2的滑片P置于a点,此时滑动变阻器接入电路的电阻为Ra,当开关S、S1闭合,S2断开时,电流表的示数是0.5A;当开关S、S1\S2全部闭合时,滑动变阻器的滑片P置于a点不变,电流表的示数是1.5A;当开关S、S1断开,S2闭合时,滑动
变阻器的滑片P置于a点不变,小灯泡正常发光,滑动变阻器消耗的电功率是4W;开关S、S1断开,S2闭合时,移动滑动变阻器的滑片使滑动变阻器接入电路的电阻为2Ra,电流表的示数是0.4A。(忽略温度对灯丝电阻的影响)
求:(1)Ra的阻值;(2)小灯泡的额定功率。
解:(1)开关S、S1闭合,S2断开时,等效电路如图4甲所示,当开关全部闭合时,等效电路如图4乙所示;当开关S、S1断开,S2闭合时,等效电路如图4丙所示,当开关S、S1断开,S2闭
合时,滑动变阻器接入电路的电阻为2Ra,等效电路如图4丁所示,(图1分)
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当开关S、S1闭合,S2断开时,电流表示数为I1,由图甲可得
①
当开关全部闭合时,电流表示数为I2,由图乙可得
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当开关S、S1断开,S2闭合时,滑动变阻器的接入电阻为
,
电流表示数为I4,由图丙可得
③
由①②③得:
④
⑤
当开关S、S1断开,S2闭合时,P在a,电流表示数为I3,由图丙可得
⑥
由①④⑤⑥得:
(2)如图丙,灯正常发光,此时灯消耗的电功率为
(其他解法正确的,均可相应得分)