如圖所示,電源電壓保持不變,燈絲電阻不受溫度影響,滑動變阻器的最大電阻為12Ω.當S閉合,S1斷開,滑動變阻器...
問題詳情:
如圖所示,電源電壓保持不變,燈絲電阻不受溫度影響,滑動變阻器的最大電阻為12Ω.當S閉合,S1斷開,滑動變阻器的滑片P在a端時,電壓表示數為6V;當S、S1都閉合,滑動變阻器的滑片P在b端時,電流表的示數為2A.
(1)當S、S1都閉合,滑動變阻器的滑片P在b端時,電壓表的示數是多少?
(2)電源電壓是多少?
(3)S閉合,S1斷開,滑動變阻器的滑片P在a端時,燈L在10min內消耗的電能是多少?
【回答】
【考點】歐姆定律的應用;電功的計算.
【分析】(1)當S、S1閉合,滑動變阻器的滑片P在b端時,燈L與R並聯,電壓表測量電流表兩端的電壓,電壓表測量電流表兩端電壓,根據電流表相當於導線判斷電壓表的示數;
(2)當S閉合,S1斷開,滑動變阻器的滑片P在a端時,燈L與R串聯,電壓表測量R兩端的電壓,電流表測量電路電流;根據串聯電路電壓規律表示出電源電壓;
S、S1都閉合,滑動變阻器的滑片P在b端時,燈L與R並聯,電流表測量幹路電流;根據並聯電路電流規律表示出電流關係;
聯立關係式即可求出電源電壓和燈泡的阻值;
(3)S閉合,S1斷開,滑動變阻器的滑片P在a端時,燈L與R串聯,直接根據W=I2Rt即可求出燈L在10min內消耗的電能.
【解答】解:
(1)當S、S1閉合,滑動變阻器的滑片P在b端時,燈L與R並聯,電壓表測量電流表兩端的電壓,因為電流表的內阻很小,所以電壓表的時數為零(幾乎為零).
(2)當S閉合,S1斷開,滑動變阻器的滑片P在a端時,燈L與R串聯,電壓表測量R兩端的電壓,電流表測量電路電流;
電路中的電流:I=IR===0.5A;
設燈L的電阻為RL,電源電壓為U;
由串聯電路電壓規律和歐姆定律可得:Ua+IRL=U,即6V+0.5A×RL=U﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
當S、S1都閉合,滑動變阻器的滑片P在b端時,燈L與R並聯,電流表測量幹路電流;
由於並聯電路中幹路電流等於各支路電流之和,則I=IL+I滑,即+=2A﹣﹣﹣﹣﹣②
聯立①②解得:U=12V,RL=12Ω;
(3)當S閉合,S1斷開,滑動變阻器的滑片P在a端時,燈L與R串聯,此時電路電流為0.5A;
則燈L在10min內消耗的電能:WL=I2RLt=(0.5A)2×12Ω×10×60s=1800J.
答:(1)當S、S1都閉合,滑動變阻器的滑片P在b端時,電壓表的示數是0;
(2)電源電壓是12V;
(3)S閉合,S1斷開,滑動變阻器的滑片P在a端時,燈L在10min內消耗的電能是1800J.
知識點:電功率單元測試
題型:計算題
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