問題詳情:
如圖所示的電路中,電源電壓U=10V保持不變,R1是滑動變阻器,可調範圍0﹣8Ω;燈泡L上標有“6V、6W”字樣;AB段是由某種材料製成的粗細均勻的導體棒,其總長x0=0.12m,導體棒的電阻與長度滿足R=kx,k是常量;滑片P與導體棒AB接觸良好,忽略燈絲電阻隨温度變化的影響。
(1)求燈泡的電阻RL;
(2)閉合開關S,將滑片P滑至B端,調節R1使燈泡正常發光,此時電流表示數I=2A,求k;
(3)將滑片P移到A端,調節R1使其消耗的功率為4W,求電流表的示數。
【回答】
解:(1)已知燈泡L上標有“6V、6W”由P=可得燈泡的電阻:
RL===6Ω;
(2)閉合開關S,將滑片P滑至B端,燈泡L與R最大值並聯,再與R1串聯,調節R1使燈泡正常發光,
由P=UI可得,燈泡的正常發光的電流:
IL額===1A,
電流表測量幹路的電流,示數I=2A,根據並聯電路的電流特點:
R的電流:IR=I﹣IL額=2A﹣1A=1A,
由I=即並聯電路的電壓特點,可得R的電阻:
R====6Ω,
已知R=kx,k是常量,滑片P滑至B端,總長x0=0.12m,代入數據,
6Ω=k×0.12m,
解得,k=50Ω/m;
(3)將滑片P移到A端,L被短路,R最大值與R1串聯,
調節R1使其消耗的功率為4W,
由P=UI可得,R1的電流:
I′==①
已知電源電壓和R的電阻,根據歐姆定律即串聯電路的電壓特點,可得R電流:
IR′===②,
根據串聯電路的電流特點,I′=IR′,
=,
解得:U1=6V或U1=4V
代入①可得,電流表的示數:
I′=A=0.67A或I′=1A。
答:(1)燈泡的電阻RL是6Ω
知識點:電功率單元測試
題型:計算題