小華同學用如圖所示的電路進行實驗,已知電源電壓U=12V,燈泡L標有“6V、3W”字樣(不計燈絲電阻隨溫度的變...
問題詳情:
小華同學用如圖所示的電路進行實驗,已知電源電壓U=12V,燈泡L標有“6V、3W”字樣(不計燈絲電阻隨溫度的變化),滑動變阻器R0標有“50Ω、1A”字樣,電流表量程為0.6A,電壓表量程為15V.在實驗中,為了確保測量準確,要求電錶所測值不小於其量程的.要使測量準確並確保電路安全,求:
(1)燈泡L消耗的最小功率.
(2)滑動變阻器R0的阻值變化範圍.
【回答】
考點:
歐姆定律的應用;電功率的計算.
專題:
壓軸題;歐姆定律;電能和電功率.
分析:
(1)由電功率的變形公式求出燈泡電阻;當滑動變阻器全部接入電路時,電路電流最小,燈泡實際功率最小,由串聯電路特點及電功率公式可以求出燈泡的最小功率.
(2)根據電錶量程,應用串聯電路特點及歐姆定律求出滑動變阻器的阻值變化範圍.
解答:
解:(1)∵P=,
∴燈泡電阻RL===12Ω,
電路最小電流I最小===A,
燈泡的最小功率PL最小=I最小2RL=×12Ω≈0.45W;
(2)電流表量程為0.6A,則電路最大電流為I=0.6A,
此時滑動變阻器接入電路的阻值最小,
∵I=,
∴R最小===20Ω,
滑動變阻器接入電路的最小阻值R滑最小=R最小﹣RL=20Ω﹣12Ω=8Ω,
則滑動變阻器接入電路的阻值範圍是8Ω~50Ω;
答:(1)燈泡L消耗的最小功率為0.45W.
(2)滑動變阻器R0的阻值變化範圍是8Ω~50Ω.
點評:
本題是一道電學綜合計算題,分析清楚電路結構、應用串聯電路特點、歐姆定律、電功率公式及其變形公式即可正確解題.
知識點:電功率單元測試
題型:計算題
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