题目内容
【题目】如图所示,电源电压恒定,小灯泡上标有“2V 1W”的字样,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω,求:![]()
(1)小灯泡正常发光时的电阻.
(2)断开开关S1 , 闭合开关S、S2、S3 , 将滑片P移到距a端的长度为总长ab的
位置时,小灯泡L恰好正常发光,电源电压是多少?
(3)断开开关S2 , 闭合开关S、S1 , 、S3将滑片P移到a端时,电流表示数为2A,此时电压表示数是多少?定值电阻R1的阻值是多少?
【答案】
(1)
因为P=
,
所以灯泡的电阻为RL=
=
=4Ω;
答:小灯泡正常发光时的电阻为4Ω;
(2)
断开开关S1,闭合开关S、S2、S3,将滑片P移到距a端的长度为总长ab的
位置时,灯泡和滑动变阻器串联.如图所示:
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滑动变阻器接入电路的电阻为R2=
×50Ω=10Ω,
此时串联电路总电阻为R串=RL+R2=4Ω+10Ω=14Ω;
因为P=UI,
所以灯泡正常发光的电流为IL=
=
=0.5A;
因为I=
,
所以电源电压为U=IR串=0.5A×14Ω=7V;
答:电源电压为7V
(3)
断开开关S2,闭合开关S、S1、S3将滑片P移到a端时,灯泡和定值电阻R1并联.如图所示:
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由于灯泡两端实际电压U实=7V远大于U额=2V,所以灯泡烧坏,电压表显示电源电压U=7V;
定值电阻的阻值为R1=
=
=3.5Ω.
答:电压表示数是7V;定值电阻R1的阻值是3.5Ω
【解析】(1)已知灯泡额定电压和额定功率,利用公式R=
得到灯泡正常发光的电阻;
(2)断开开关S1 , 闭合开关S、S2、S3 , 灯泡和滑动变阻器串联,滑动变阻器接入电路电阻与长度成正比;已知滑动变阻器接入电路电阻和灯泡电阻,可以得到串联电路总电阻;已知灯泡正常发光,可以得到电路电流;已知电路电流和总电阻,可以得到电源电压;
(3)断开开关S2 , 闭合开关S、S1 , 、S3将滑片P移到a端时,灯泡和定值电阻R1并联.电压表测量电源电压,电流表测量干路电流,利用欧姆定律得到R1的阻值.