一個標有“3V3W”小燈泡L(燈絲電阻不隨温度變化),滑動變阻器(0~6Ω),電流表A連接成如圖所示的電路,滑...
問題詳情:
一個標有“3V3W”小燈泡L(燈絲電阻不隨温度變化),滑動變阻器(0~6Ω),電流表A連接成如圖所示的電路,滑片P正處在滑動變阻器正中間o點位置,電源電壓恆定。
(1)閉合S1、S2、S3,斷開S4,電流表的讀數為2.0A,求此時燈泡實際消耗的電功率;
(2)閉合S1,斷開S2、S3、S4,求此時電流表A的讀數;
(3)閉合S1、S3、S4,斷開S2,將滑片P由o滑到a點過程中,電流表A的讀數最大值為2.25A,求滑動變阻器oa之間的電阻值,並求出電流表讀數為2.25A時,滑動變阻器消耗的總功率。
【回答】
(1) 3W; (2) 0.5A; (3) 1Ω,6.75W
【解析】
(1)閉合S1、S2、S3,斷開S4時,滑動變阻器的下半部分與燈泡並聯接入電路,則滑動變阻器下半部分的電阻為3Ω,
又因為小燈泡L標有“3V3W”,可知燈泡的電阻為
則電路總電阻為
則電源電壓為
即小燈泡兩端電壓為3V,則小燈泡正常發光,故小燈泡此時的實際功率等於額定功率3W。
(2)閉合S1,斷開S2、S3、S4時,滑動變阻器上半部分與燈泡串聯,則此時電路中的電流為
(3)閉合S1、S3、S4,斷開S2時,滑動變阻器的下半部分與上半部分並聯接入電路,滑片P由o滑到a點過程中,上部分電阻設為Ra,則總電阻的函數關係為
由函數知識可知,P由o滑到a點過程中,總電阻不斷減小,即在a點時,電流最大。總電阻為
則有
可得
或
上半部分電阻不超過3Ω,所以,則滑動變阻器oa之間的電阻值為
電流表讀數為2.25A時,滑動變阻器消耗的總功率,即電路總功率
答:(1)閉合S1、S2、S3,斷開S4,電流表的讀數為2.0A,此時燈泡實際消耗的電功率為3W;
(2)閉合S1,斷開S2、S3、S4,此時電流表A的讀數0.5A;
(3)閉合S1、S3、S4,斷開S2,將滑片P由o滑到a點過程中,電流表A的讀數最大值為2.25A時,滑動變阻器oa之間的電阻值為1Ω,滑動變阻器消耗的總功率為6.75W。
知識點:電功率
題型:計算題