题目内容
【题目】如图所示,电源电压8V,滑动变阻器标有“10Ω 1A”字样,灯L1、L2分别标有“4V 4W”和“2V 2W”字样.只闭合S1、S3时,滑动变阻器滑片P位于某位置,灯L1、L2均正常发光,则通过灯L1的电流为A,滑动变阻器消耗的电功率P1;此时只闭合S1、S2 , 为保证灯L1正常发光,滑片P应向(选填“左”或“右”)移动,此时滑动变阻器消耗的电功率为P2 , 则P1:P2= . ![]()
【答案】1;左;1:2
【解析】解:(1)只闭合S1、S3时,由于灯L1正常发光,由P=UI可得,通过灯L1的电流: I1=
=
=1A;
只闭合S1、S3时,灯L1、L2与滑动变阻器右边部分串联,
由于两灯正常发光,灯泡的实际电压与额定电压相等,
根据串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端电压:U滑=U﹣U1﹣U2=8V﹣4V﹣2V=2V;
串联电路电流处处相等,则此时电路中的电流:I=I1=1A;
则变阻器消耗的电功率:P1=U滑I=2V×1A=2W﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
由欧姆定律可得,此时滑动变阻器连入的阻值:
R右=
=
=2Ω;
则滑动变阻器左边部分的电阻:R左=R﹣R右=10Ω﹣2Ω=8Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;(2)只闭合S1、S2时,L1与滑动变阻器左边部分串联,
当灯L1正常发光时,电路中的电流I=I1=1A,
此时滑动变阻器两端电压:U滑′=U﹣U1=8V﹣4V=4V;
由欧姆定律可得,此时滑动变阻器连入的阻值:
R左′=
=
=4Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③;
比较可知,R左′<R左 , 即变阻器左边部分的电阻应减小,所以滑片P应向左滑动,才能保证灯L1正常发光;
此时变阻器消耗的电功率:P2=U滑′I=4V×1A=4W﹣﹣﹣﹣﹣﹣④;
则P1:P2=2W:4W=1:2.
所以答案是:1;左;1:2.
【考点精析】利用电功率的计算公式对题目进行判断即可得到答案,需要熟知计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R.