如圖*所示,電源電壓保持12V不變,R0爲定值電阻,電壓表量程爲0~15V,電流表量程爲0~0.6A。第一次只...
問題詳情:
如圖*所示,電源電壓保持12V不變,R0爲定值電阻,電壓表量程爲0~15V,電流表量程爲0~0.6A。第一次只閉合開關S、S1,將滑片P從B端移動到A端,第二次只閉合開關S、S2,將滑片P從B端逐步向A端移動,直至白熾燈L正常發光。根據實驗過程中測量的數據,繪製電流表與電壓表示數的關係圖像如圖乙所示。求:
(1)滑動變阻器兩端AB間的電阻值;
(2)在閉合開關S、S2時,白熾燈L正常工作1min消耗的電能是多少?
(3)在整個過程中且電路安全條件下,R0功率的變化範圍。
【回答】
(1)20Ω;(2)180J;(3)0.9W~2.5W
【解析】(1)只閉合開關S、S1,燈泡L短路,定值電阻R0與滑動變阻器R的最大阻值串聯,電路電流不變,將滑片P從B端移動到A端時,電壓表測滑動變阻器R兩端電壓,由圖乙可知此時電路電流爲0.4A,滑動變阻器接入阻值最大時,兩端電壓最大爲8V,由可得滑動變阻器兩端AB間的電阻值
(2)根據串聯分壓由(1)可知,定值電阻R0兩端電壓
由可得定值電阻R0的阻值
只閉合開關S、S2時,燈泡L、定值電阻R滑動變阻器R串聯,電壓表測滑動變阻器R兩端電壓,滑片P在A端時,白熾燈L正常發光。由圖乙可知此時電路電流爲0.5A,電壓表示數即滑動變阻器R兩端電壓爲1V,根據可得定值電阻R0兩端電壓
根據串聯分壓可得燈泡正常發光時兩端電壓
則白熾燈L正常工作1min消耗的電能
(3)在整個過程中且電路安全條件下,由圖乙可知透過定值電阻R0的最大電流、最小電流分別爲0.5A、0.3A,則R0功率的最大值和最小值分別爲
即R0功率的變化範圍是0.9W~2.5W。
知識點:電功率單元測試
題型:計算題