将“2V,0.4W”的灯泡和“xxΩ,1A”的滑动变阻器接入如图所示的电路中,一只电源电压为3V保持不变,电流...
问题详情:
将“2V,0.4W”的灯泡和“xxΩ,1A”的滑动变阻器接入如图所示的电路中,一只电源电压为3V保持不变,电流表所使用的量程是0﹣0.6A,闭合开关后调节滑片的过程中,灯泡消耗的最小功率为0.1W,则滑动变阻器的最大阻为 Ω,滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为 Ω(不考虑灯丝电阻随温度的变化).
【回答】
【考点】欧姆定律的应用;电功率与电压、电流的关系.
【分析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流.
(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=求出灯泡的电阻,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡消耗的电功率最小,根据P=I2R和串联电路的电流特点求出电路中的电流,利用欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的电阻;
(2)根据欧姆定律求出灯泡的额定电流,然后与滑动变阻器允许通过的最大电流确定电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器允许接入电路的最小阻值.
【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流.
(1)由P=可得,灯泡的电阻:
RL===10Ω,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,灯泡消耗的电功率最小,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由P=I2R可得,电路中的电流:
I===0.1A,
由I=可得,电路中的总电阻:
R===30Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器的最大阻值:
R滑=R﹣RL=30Ω﹣10Ω=20Ω;
(2)灯泡的额定电流:
IL===0.2A<1A,
所以,电路中的最大电流I大=0.2A,
电路中的总电阻:
R′===15Ω,
滑动变阻器允许接入电路的最小阻值:
R滑′=R′﹣RL=15Ω﹣10Ω=5Ω.
故*为:20;5.
知识点:电功率
题型:选择题