問題詳情:
如圖所示,一燈泡L標有“12V 6W”字樣,接入電路中,電源電壓保持不變,燈泡燈絲電阻不隨温度而改變,閉合開關S,當滑動變阻器滑片P移到b端時,電壓表示數為5V:當滑動變阻器滑片P移到ab的中點時,電壓表示數為3V,求:
燈絲電阻值是多少?
燈泡L正常發光時,在10min內消耗的電能是多少千瓦時?
電源電壓是多少?
滑動變阻器的最大阻值是多少?
【回答】
;; 15V;.
【詳解】
(1)因為燈泡L標有“12V 6W”字樣,所以,由P=U2/R知道,燈絲電阻值是:R=;
(2)根據題意知道,燈泡的額定功率是:P=6W=0.006kW,且燈泡正常發光的時間是:t=10min=1/6h,
所以,在10min內燈泡消耗的電能是:W=P額t=0.006kW×1/6h=0.001kW•h;
(3)由圖知道,燈泡和滑動變阻器串聯,電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓,設電源電壓為U,滑動變阻器的最大阻值為R,則當P在b點時,滑動變阻器接入電路的電阻最大,且此時電壓表示數是5V,電路在的電流是:I=U−5V/RL=5V/R
當P在中點時,滑動變阻器有一半電阻接入電路,且電壓表示數是3V,
同理可得:U−3V/RL=3V/(R /2)故解得電源電壓是:U=15V;
(4)將U=15V代入U−5V/RL=5V/R解得,滑動變阻器的最大阻值是:R=12Ω.
【點睛】
本題是一道電學的綜合計算題目,解題的關鍵是要熟練掌握有關電學的計算公式,特別是歐姆定律、電功率的計算公式,要能夠熟練應用.
知識點:電功率
題型:計算題