题目内容
【题目】如图电路中,电源电压恒为4V,灯泡上标有“4V2W”的字样(灯丝电阻不变)。当开关S1、S2都闭合,且滑动变阻器R2的滑片P在中点时,电流表示数为0.9A,此时灯泡的功率为P1.若保持滑动变阻器R2的滑片P位置不变,开关S1、S2都断开,灯泡消耗的功率为P2,且P2:P1=1:4,求
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(1)灯泡的灯丝电阻
(2)滑动变阻器R2的最大阻值
(3)当开关S1、S2都断开时,定值电阻R1的电功率
【答案】(1)8Ω(2)20Ω(3)0.5W
【解析】
(1)由
可得,灯泡的灯丝电阻:
;
(2)当开关S1、S2都闭合,且滑动变阻器R2的滑片P在中点时,R2与L并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,且
,所以,此时灯泡正常发光,其功率
,由
可得,通过灯泡的电流:
,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过滑动变阻器的电流:
,由
可得,滑动变阻器接入电路中的电阻:
,则R2=20Ω;
(3)当开关S1、S2都断开时,R1与L串联,由灯泡的功率之比
可得,此时灯泡的实际功率:
,因串联电路中各处的电流相等,所以,由
可得,电路中的电流:
,
电路的总功率:
,因串联电路中总功率等于各用电器功率之和,所以,定值电阻R1的电功率:
。
答: 8Ω;20Ω;0.5W。
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