题目内容

9.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R0是阻值为8Ω的定值电阻,小灯泡L上标有“6V  3.6W”字样.当单刀双掷开关S接1,滑动变阻器的滑片P位于b端时,定值电阻R0在1min内消耗的电能为750J.(不考虑温度对灯丝电阻的影响)
(1)求小灯泡L的电阻;      
(2)求电源电压;
(3)当单刀双掷开关S接2,移动滑动变阻器的滑片P在某一位置时.小灯泡的电功率为1.6W,求此时滑动变阻器连入的电阻.

分析 (1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电阻;
(2)当S接1、P在 b时,电路中只有R0,根据W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出电源电压;
(3)当S接2、P在 某位置时,RL与R滑串联,根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡两端的实际电压,根据欧姆定律求出灯泡中的电流,再求出滑动变阻器两端的电压,求出滑动变阻器连入的阻值.

解答 解:
(1)由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得:
灯泡电阻RL=$\frac{{U}_{额}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{(6V)^{2}}{3.6W}$=10Ω;
(2)当S接1、P在 b时,电路中只有R0,
由W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t得:
U=$\sqrt{\frac{WR}{t}}$=$\sqrt{\frac{750J×8Ω}{60s}}$=10V;
(3)当S接2、P在 某位置时,RL与R滑串联,
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得:
灯泡两端的实际电压:U实=$\sqrt{{P}_{实}{R}_{L}}$=$\sqrt{1.6W×10Ω}$=4V,
滑动变阻器两端的电压:U滑=U-U实=10V-4V=6V,
电路中的电流I′=$\frac{{U}_{实}}{{R}_{L}}$=$\frac{4V}{10Ω}$=0.4A,
滑动变阻器连入的电阻R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I′}$=$\frac{6V}{0.4A}$=15Ω.
答:(1)小灯泡L的电阻10Ω;
(2)电源电压10V;
(3)此时滑动变阻器连入的电阻15Ω.

点评 此题主要考查的是学生对电路构成、欧姆定律、电功、电功率计算公式及其变形公式的理解和掌握,灵活运用电功率变形公式是解决此题的关键.

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