题目内容

如图甲所示是一小灯泡亮度可调装置,已知电源电动势E24V,内电阻不计,滑动受阻器R036Ω,小灯泡的规格为“12V 6W”.问:

(1)为不烧坏小灯泡,合上S前,滑动变阻器滑片c应靠近哪一端?

(2)合上S后,要使小灯泡正常发光,bc间电阻应为多少?

(3)合上S后,由于操作不慎,将滑片滑至b端,小灯泡的实际功率为多少?

答案:见详解
解析:

(1)显然,当滑片c触到a端时,灯泡被导线短路,灯泡两端电压为零,这正是(1)问所需要的结果.

(2)设滑片c接在ab间某位置时,灯泡恰好正常发光.作出等效电路图如图乙,由额定功率公式可得

RLΩ24Ω    ①

由分压原理,并考虑到灯泡正常发光时

U2  kbc   ②

又RacRbc36Ω       ③

由①~③解得灯泡正常发光时,Rbc12Ω

(3)画出滑片c接到b端时的等效电路图,如图丙所示,可由功率公式求得

PL24W,实际功率大大超过额定功率,灯泡将烧坏.


练习册系列答案
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(13分)(1)一阻值约为30kΩ的电阻R,欲用伏安法较准确地测出它的阻值,备选器材有:

A、电源(E=16V,r=2Ω)     B、电源(E=3V,r=0.5Ω)

C、电压表(量程0~15V,内阻50kΩ)    D、电压表(量程0~3V,内阻10kΩ)

E、电流表(量程0~500μA,内阻500Ω)  F、电流表(量程0~1mA,内阻250Ω)

G、滑动变阻器(阻值0~200Ω)    H、开关一只,导线若干

(a)上面器材中适合本实验要求的是                 (只填器材的符号)

(b)画出实验电路图

(2)有一小灯泡,标有"10V,2W"的字样,现用如图甲所示的电路,测定它在不同电压下的实际功率与电压间的关系.实验中需要测定通过小灯泡的电流和它两端的电压.现备有下列器材:

A.直流电源,电动势12V,内电阻不计

B.直流电流表,量程0.6A,内阻约为0.1W

C.直流电流表,量程300mA,内阻约为5W

D.直流电压表,量程15V,内阻约为15kW

E.滑动变阻器,最大电阻5W,额定电流2A

F.滑动变阻器,最大电阻1kW,额定电流0.5A

G.开关,导线若干

(a)为了尽可能提高实验精度,实验中所选电流表为______,所选滑动变阻器为______(只填所列选项前的字母)

(b)图甲中电压表未接入电路的一端应接于______点(填"a"或"b")

(c)根据完善后的电路图,将图乙中所给实物连成实验电路.

 

 

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