問題詳情:
如圖所示,滑動變阻器R2上標有“40Ω1A”字樣,只閉合開關S1,將變阻器滑片P移到中點時,電流A1示數為0.2A,燈泡L的實際功率為1.6W;同時閉合開關S1、S2,且將變阻器滑片P移到a端時,燈泡正常發光,此時電流表A2的示數為0.1A.(電源電壓不變,忽略濕度對燈泡電阻影響)則:
(1)只閉合開關S1時,電壓表示數是多少?電源電壓是多少?
(2)同時閉合開關S1、S2,且將變阻器滑片P移到a端時,電流表A1的示數是多少?燈泡L的額定功率是多少?
【回答】
【考點】歐姆定律的應用;電功率的計算.
【分析】(1)只閉合開關S1,將變阻器滑片P移到中點時,L與R2串聯,電流表A1測電路中的電流,電壓表被短路,根據P=I2R表示出燈泡的實際功率即可求出其電阻,根據電阻的串聯和歐姆定律求出電源的電壓;
(2)同時閉合開關S1、S2,且將變阻器滑片P移到a端時,L與R1並聯,電流表A1測幹路電流,電流表A2測R1支路的電流,根據並聯電路的電壓特點求出通過L的電流,根據並聯電路的電流特點求出幹路電流,根據P=UI求出燈泡的電功率即為額定功率.
【解答】解:(1)只閉合開關S1,將變阻器滑片P移到中點時,L與R2串聯,電流表A1測電路中的電流,
此時電壓表被短路,示數為0V,
由P=I2R可得,燈泡的電阻:
RL===40Ω,
因串聯電路中總電阻等於各分電阻之和,
所以,由I=可得,電源的電壓:
U=I(RL+R2)=0.2A×(40Ω+×40Ω)=12V;
(2)同時閉合開關S1、S2,且將變阻器滑片P移到a端時,L與R1並聯,電流表A1測幹路電流,電流表A2測R1支路的電流,
因並聯電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,通過L的電流:
IL===0.3A,
因並聯電路中幹路電流等於各支路電流之和,
所以,電流表A1的示數:
I′=IL+I1=0.3A+0.2A=0.5A,
燈泡的電功率即為額定功率:
PL=UIL=12V×0.3A=3.6W.
答:(1)只閉合開關S1時,電壓表示數是0V,電源電壓是12V;
(2)同時閉合開關S1、S2,且將變阻器滑片P移到a端時,電流表A1的示數是0.5A,燈泡L的額定功率是3.6W.
知識點:電功率
題型:計算題