如圖所示,電源電壓保持不變,滑動變阻器最大值爲R1=40Ω,小燈泡的電阻爲10Ω且保持不變.當S1、S2均閉合...
問題詳情:
如圖所示,電源電壓保持不變,滑動變阻器最大值爲R1=40Ω,小燈泡的電阻爲10Ω且保持不變.當S1、S2均閉合且滑片P 滑到b 端時,電流表 A1、A2的示數之比爲3:2;當S1、S2均斷開且滑片P置於滑動變阻器中點時,小燈泡 L的功率爲10W.求:
(1)電阻R2的阻值;
(2)當S1、S2均閉合且滑片P在b端時,電壓的示數;
(3)整個電路消耗的最小電功率.
【回答】
解:(1)當S1、S2均閉合且滑片P滑到b端時,小燈泡L短路,R1、R2並聯,A1測總電流I,A2測R2電流I2
因爲I:I2=3:2,根據並聯電路電流規律:I=I1+I2,得I1=I﹣I2
所以:
由於R1與R2並聯,電壓相等,所以電流與電阻成反比,即
所以:;
(2)當S1、S2均斷開且滑片P置於變阻器中點時,小燈泡L和R1串聯
根據:P=I2RL可得I===1A
滑片在中點時,R1=20Ω
根據串聯電路電阻規律:R=R1+RL=20Ω+10Ω=30Ω
電源電壓:U=IR=1A×30Ω=30V
當S1、S2均閉合且滑片P在b端時,電壓表測電源電壓,所以電壓表示數U示=30V;
(3)當S1、S2均斷開且滑片P滑到端b時,電路總電阻最大,電路消耗電功率最小
電路總電阻:R′=R1′+RL=40Ω+10Ω=50Ω
電路總功率:P===18W;
答:(1)電阻R2的阻值是20Ω.
(2)當S1、S2均閉合且滑片P在b端時,電壓表的示數是30V.
(3)整個電路消耗的最小電功率是18W.
【點評】本題綜合*較強,考查的內容較多.會辨別串、並聯,會用歐姆定律計算,會用電功率公式計算,知道串、並聯電路的電壓規律,電流規律,電阻規律.
本題難點在第二問,要用到電功率的一個變形公式:P=I2R求解.需要注意的是:P=I2R和P=這兩個公式在電功率計算題裏要經常用到.
知識點:電功率
題型:計算題