問題詳情:
如圖*中,電源電壓保持不變,燈泡L1、L2分別標有“6V 6W”和“6V 3W”字樣,滑動變阻器R0的最大阻值為20Ω,電流表所選量程為0~0.6A,兩電壓表所選量程均為0~15V.閉合開關S,將滑片從b端向a端滑動,直至其中一盞燈正常發光.如圖乙是根據記錄的數據描繪的兩燈的I﹣U關係圖象,則:
(1)L1正常發光時的電阻為 Ω,如圖乙中 (選填“A”或“B”)為它的I﹣U關係圖象.
(2)當其中一盞燈正常發光時,求滑動變阻器接入電路的阻值.
(3)求在電路安全的前提下,電路總功率的變化範圍.
【回答】
解:(1)由P=得L1正常發光時的電阻:
R1===6Ω;
由P=UI可得:燈泡正常發光時的電流分別為:
I1L===1A;I2L===0.5A;
由乙圖可知:電流為0.5A時B的兩端電壓為6V,所以,B為燈泡L1的I﹣U關係圖象,A為燈泡L2的I﹣U關係圖象;
(2)當滑片在b端時,R0=20Ω,此時電路中的電流最小,由圖象可知I=0.3A,
由I=得:
U0=IR0=0.3A×20Ω=6V,
根據串聯電路的總電壓等於各電阻兩端電壓之和可得:
電源電壓U=U0+UA+UB=6V+1V+3V=10V;
當有一盞燈正常發光時,由圖象可知I′=0.5A,
U0′=U﹣UA′+UB′=10V﹣2V﹣6V=2V,
R0′===4Ω;
(3)由圖象可知:I小=0.3A,則P小=UI小=10V×0.3A=3W;
在電路安全的前提下,即當有一盞燈正常發光時,所以I大=0.6A,
則P大=UI大=10V×0.5A=5W.
所以電路總功率的變化範圍為3W~5W.
答:(1)6;A.
(2)當其中一盞燈正常發光時,滑動變阻器接入電路的阻值為4Ω.
(3)在電路安全的前提下,電路總功率的變化範圍為3W~5W.
【點評】本題考查電流、電壓和電阻的計算,關鍵是公式及其變形的靈活運用,難點是在電路安全的前提下,判斷出滑動變阻器接入電路的最大電流和最小電流的確定.
知識點:電功率單元測試
題型:綜合題