题目内容
【题目】如图甲所示,电源电压恒为18V,灯泡L上标有“6V 3W”字样(假设灯泡的电阻不变),电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,滑动变阻器R的最大阻值为200Ω。当只闭合S和S1 , 移动滑动变阻器的滑片P时,它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示。求:![]()
(1)灯泡L的电阻和L正常发光时通过的电流;
(2)只闭合S和S2 , 在保证电路安全的情况下,灯泡的最小功率;
(3)定值电阻R0与R1的比值。
【答案】
(1)解:由P=U2/R可得,灯泡正常发光时的电阻:RL=UL2/PL=(6V)2/3W=12Ω,灯泡L正常发光时的电流:IL =UL/RL=6V/12Ω=0.5A;
(2)解:只闭合S和S2时,L与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,当电压表的示数UR大=15V时,电路中的电流最小,灯泡的电功率最小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡两端的电压:UL小=U-UR大=18V-15V=3V,灯泡的最小功率:PL小=UL小2/RL=(3V)2/12Ω=0.75W;
(3)解:当只闭合S和S1时,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,则变阻器接入电路中的为R1和4R1时,电路中的电路中的电流分别为:I1= ![]()
由图乙可知,变阻器接入电路中的为R1和4R1时对应电压表的示数分别为U1、2U1,则两次电压表的示数之比:
,解得:R1=R0/2 ,即R0:R1=2:1.
【解析】(1)根据P=U2/R可得,灯泡正常发光时的电阻;根据欧姆定律,计算其电流;
(2)只闭合S和S1时,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,则变阻器接入电路中的为R1和4R1时,求出电路中的电路中的电流是解题的关键.
【考点精析】解答此题的关键在于理解电功率的计算公式的相关知识,掌握计算电功率公式: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.