如圖所示,燈泡L標有“6V 6W”字樣(燈泡電阻不受溫度影響),當閉合,滑片P滑到a處時,燈泡L正常發光,電源...
問題詳情:
如圖所示,燈泡L標有“6V 6W”字樣(燈泡電阻不受溫度影響),當閉合,滑片P滑到a處時,燈泡L正常發光,電源電壓保持不變.
(1)求小燈泡的電阻和電源電壓;
(2)當S1閉合、斷開,滑片P位於中點c處時,電流表示數為0.5A,求P位於b處時,1h內變阻器產生的熱量;
(3)當S1、S2處於什麼狀態,滑片P 位於何處時,電路消耗的總功率最大?求出最大總功率.
【回答】
(1)6Ω,6V; (2)4800J; (3)a,9W.
【分析】
(1)燈泡L標有“6V 6W”字樣,表示燈的額定電壓為6V,額定功率為6W,根據電功率的公式求出燈泡的電阻;當S1閉合,滑片P滑到a處時,燈與變阻器並聯,因燈泡L正常發光求出燈的電壓為6V,根據並聯電路電壓的規律得出電源電壓; (2)當S1閉合、S2斷開,滑片P位於中點c處時,燈與變阻器串聯,電流表測電路中的電流,根據歐姆定律求出電路的總電阻;根據電阻的串聯求出變阻器的最大電阻;P位於b處時,燈與變阻器串聯,且變阻器的電阻為R=12Ω,由電阻的串聯規律,根據歐姆定律求出此時電路的電流,根據Q=I22Rt求出1h內變阻器產生的熱量; (3)根據可知當電路中的總電阻最小時,電路的總功率最大,根據並聯電阻小於其中任一電阻,串聯電阻大於其中任一電阻,求出兩電阻並聯的最小電阻,根據求出電路消耗的最大總功率.
【詳解】
(1)燈泡L標有“6V 6W”字樣,表示燈的額定電壓為6V,額定功率為6W,根據得到燈的電阻:,當S1閉合,滑片P滑到a處時,燈泡與滑動變阻器並聯,因燈泡L正常發光,燈泡的電壓為6V,根據並聯電路電壓的規律,電源電壓為:U=6V;
(2)當S1閉合、S2斷開,滑片P位於中點c處時,燈與變阻器串聯,且變阻器的電阻為0.5R滑,電流表測電路中的電流,電流表示數為0.5A;電路的總電阻:,根據電阻的串聯有:0.5R=12Ω-6Ω=6Ω,故變阻器的最大電阻:R=12Ω;P位於b處時,燈與變阻器串聯,且變阻器的電阻為R=12Ω,由電阻的串聯規律,根據歐姆定律,此時電路的電流:,1h內變阻器產生的熱量:;
(3)根據可知,當電路中的總電阻最小時,電路的總功率最大,根據並聯電阻小於其中任一電阻,串聯電阻大於其中任一電阻的,故當S1、S2都閉合時,滑片P滑片滑到a處時,兩電阻並聯的電阻最小,,電路消耗的最大總功率:.
答:(1)小燈泡的電阻為6Ω,電源電壓為6V;
(2)P位於b處時,1h內阻產生的熱量為4800J;
(3)當S1、S2都閉合時,滑片P滑片滑到a處時電路消耗的總功率最大,最大總功率為9W.
知識點:歐姆定律
題型:計算題
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