题目内容

3.如图是某同学学习电学设计的一电路,其中Ln1为“6V 3W”,L2为“6V 6W”的小灯泡,R1为“18Ω 1.5A”的滑动变阻器,当该电路闭合开关S,S1,S2,滑动变阻器的滑片P移至b端时,两灯都正常发光(电源电压不变),求:
(1)电源电压;
(2)两灯都正常发光时电流表的示数;
(3)若S,S2闭合,S1断开,电流表示数为0.25A时,求此时滑动变阻器连入电路的电阻阻值.

分析 (1)当该电路闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器的滑片P移至b端时,两灯并联,且都正常发光,说明电源电压与灯泡的额定电压相同.
(2)电流表测量干路电流,已知灯泡的额定电压和额定功率,根据公式I=$\frac{P}{U}$可求两灯都正常发光时电流表的示数.
(3)S、S2闭合、S1断开,绿灯与滑动变阻器串联,根据公式R=$\frac{U}{I}$求出电路的总电阻,进一步求出滑动变阻器接入电路的电阻.

解答 解:(1)由于当该电路闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器的滑片P移至b端时,两灯直接并联在电源两端;且都正常发光,则电源电压与灯泡的额定电压相同为U=6V.
(2)由于L红与L绿并联且正常发光,则由P=UI得:
I1=$\frac{{P}_{1}}{U}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A,I2=$\frac{{P}_{2}}{U}$=$\frac{6W}{6V}$=1A;
根据并联电路的电流特点可知:
干路电流I=I1+I2=0.5A+1A=1.5A.
(3)S、S2闭合、S1断开,绿灯与滑动变阻器连入的部分电阻R1串联,
由I=$\frac{U}{R}$得:
电路总电阻R总=$\frac{U}{I′}$=$\frac{6V}{0.25A}$=24Ω,
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得:绿灯的电阻R绿=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{(6V)^{2}}{6W}$=6Ω,
变阻器连入电路的电阻为R1=R总-R绿=24Ω-6Ω=18Ω.
答:(1)电源电压为6V;
(2)两灯都正常发光时电流表的示数为1.5A;
(3)此时滑动变阻器连入电路的电阻为18Ω.

点评 本题考查电压、电流和电阻的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,重点时判断电路的连接情况,难点是画等效电路图.

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