問題詳情:
如圖1所示,燈泡L標有“6V,3W”字樣,滑動變阻器的最大阻值為12Ω,當開關S1、S2閉合,滑動變阻器的滑片P滑到最右端時,小燈泡恰好正常發光.(不考慮燈絲電阻隨温度的變化)
(1)當開關S1閉合、S2斷開、滑片移到變阻器的最左端時,小燈泡的實際功率是多少?
(2)求滑動變阻器的滑片滑至中點時電路中的總電流.(提示:此時電路可等效為圖2電路,圖2電路中的總電阻的計算方法如下:首先計算出R1與R2並聯後的總電阻記為R12,則電路的總電阻為R總=R12+R3).
【回答】
【考點】電功率的計算;歐姆定律的應用.
【分析】(1)當開關S1、S2閉合,滑動變阻器的滑片P移到最右端時,分析此時的電路連接方式,然後根據並聯電路中的電壓規律可得電源電壓;已知燈泡額定電壓和額定功率,根據P=即可求出燈泡的電阻;
當開關S1閉合、S2斷開,滑片P移到變阻器的最左端時,分析此時電路的連接方式,然後根據歐姆定律求出燈泡中的電流,由P=I2R計算燈泡的實際功率;
(2)由圖2知電路的連接方式,根據電路特點和歐姆定律計算電路中的電流.
【解答】解:
(1)當開關S1、S2閉合,滑動變阻器的滑片P移到最右端時,R和L並聯,又因為燈泡正常發光,所以U電源=U額=6V;
由P=可得:
RL===12Ω,
當開關S1閉合、S2斷開,滑動變阻器的滑片移到最左端時,R和L串聯;
電路的總電阻:R總=R+RL=12Ω+12Ω=24Ω,
IL=I===0.25A,
所以小燈泡的實際功率:
PL=IL2RL=(0.25A)2×12Ω=0.75W;
(2)滑動變阻器的滑片滑至中點時,燈泡與滑動變阻器的並聯再與滑動變阻器的串聯,等效電路如果圖2,R1與R2並聯再與R3串聯,
所以電路的總電阻:
R總=R12+R3)=+R3
=+6Ω
=10Ω,
由歐姆定律可得電路中的電流:
I===0.6A.
答:(1)當開關S1閉合、S2斷開、滑片移到變阻器的最左端時,小燈泡的實際功率是0.75W;
(2)滑動變阻器的滑片滑至中點時電路中的總電流為0.6A.
知識點:電功率
題型:計算題