問題詳情:
如圖*所示,L上標有“6V 3W”字樣,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~15V,變阻器R的最大電阻為100Ω.只閉合開關S1,滑片置於a點時,變阻器連入電路中的電阻為R0,電流表示數為Ia;只閉合開關S2,移動滑片P,變阻器兩端電壓與其連入電路的電阻關係如圖19乙所示,當滑片P置於b點時,電壓表示數Ub=8V,電流表示數為Ib.已知Ra:R0=12:5,Ia:Ib=3:5(設燈絲電阻不隨温度變化).求:
(1)小燈泡的電阻;
(2)定值電阻R0和電源電壓U;
(3)只閉合開關S1時,在電錶的示數不超過量程,燈泡兩端的電壓不超過額定電壓的情況下,電路消耗的功率範圍.
【回答】
(1)12Ω;(2)R0=20Ω,U=18V;(3)4.5W~9W
【解析】
試題分析:(1)由小燈泡的規格可得小燈泡的電阻為RL=UL額2/PL額=(6V)2/3W=12Ω;(2)設電源電壓為U,由題意可知,當閉合S1,滑片置於a點時,Ia=U/(12+R0),當閉合S2,滑片置於b點時,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)當閉合S1,燈泡正常工作時,電路中電流最大,Imax=PL額/UL額=3W/6V=0.5A,P總max=UImax=18V×0.5A=9W;若電壓表示數為15V,電路中電流最小Imin=(U-Umin)/RL=0.25A,電路消耗的功率量小P總min=UImin=18V×0.25A=4.5W,所以電路消耗的功率範圍為4.5W~9W.
【考點定位】歐姆定律;電功率
知識點:歐姆定律
題型:計算題