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如图*所示,L上标有“6V 3W”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,变阻器R的最大电阻为100Ω.只闭合开关S1,滑片置于a点时,变阻器连入电路中的电阻为R0,电流表示数为Ia;只闭合开关S2,移动滑片P,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图19乙所示,当滑片P置于b点时,电压表示数Ub=8V,电流表示数为Ib.已知Ra:R0=12:5,Ia:Ib=3:5(设灯丝电阻不随温度变化).求:
(1)小灯泡的电阻;
(2)定值电阻R0和电源电压U;
(3)只闭合开关S1时,在电表的示数不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下,电路消耗的功率范围.
【回答】
(1)12Ω;(2)R0=20Ω,U=18V;(3)4.5W~9W
【解析】
试题分析:(1)由小灯泡的规格可得小灯泡的电阻为RL=UL额2/PL额=(6V)2/3W=12Ω;(2)设电源电压为U,由题意可知,当闭合S1,滑片置于a点时,Ia=U/(12+R0),当闭合S2,滑片置于b点时,Ib=U/(16+R0),而Ib=Ub/R=8V/16Ω=0.5A,又Ra:R0=12:5,Ia:Ib=3:5,解得R0=20Ω,U=18V;(3)当闭合S1,灯泡正常工作时,电路中电流最大,Imax=PL额/UL额=3W/6V=0.5A,P总max=UImax=18V×0.5A=9W;若电压表示数为15V,电路中电流最小Imin=(U-Umin)/RL=0.25A,电路消耗的功率量小P总min=UImin=18V×0.25A=4.5W,所以电路消耗的功率范围为4.5W~9W.
【考点定位】欧姆定律;电功率
知识点:欧姆定律
题型:计算题
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