问题详情:
如图1所示,灯泡L标有“6V,3W”字样,滑动变阻器的最大阻值为12Ω,当开关S1、S2闭合,滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,小灯泡恰好正常发光.(不考虑灯丝电阻随温度的变化)
(1)当开关S1闭合、S2断开、滑片移到变阻器的最左端时,小灯泡的实际功率是多少?
(2)求滑动变阻器的滑片滑至中点时电路中的总电流.(提示:此时电路可等效为图2电路,图2电路中的总电阻的计算方法如下:首先计算出R1与R2并联后的总电阻记为R12,则电路的总电阻为R总=R12+R3).
【回答】
【考点】电功率的计算;欧姆定律的应用.
【分析】(1)当开关S1、S2闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,分析此时的电路连接方式,然后根据并联电路中的电压规律可得电源电压;已知灯泡额定电压和额定功率,根据P=即可求出灯泡的电阻;
当开关S1闭合、S2断开,滑片P移到变阻器的最左端时,分析此时电路的连接方式,然后根据欧姆定律求出灯泡中的电流,由P=I2R计算灯泡的实际功率;
(2)由图2知电路的连接方式,根据电路特点和欧姆定律计算电路中的电流.
【解答】解:
(1)当开关S1、S2闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,R和L并联,又因为灯泡正常发光,所以U电源=U额=6V;
由P=可得:
RL===12Ω,
当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片移到最左端时,R和L串联;
电路的总电阻:R总=R+RL=12Ω+12Ω=24Ω,
IL=I===0.25A,
所以小灯泡的实际功率:
PL=IL2RL=(0.25A)2×12Ω=0.75W;
(2)滑动变阻器的滑片滑至中点时,灯泡与滑动变阻器的并联再与滑动变阻器的串联,等效电路如果图2,R1与R2并联再与R3串联,
所以电路的总电阻:
R总=R12+R3)=+R3
=+6Ω
=10Ω,
由欧姆定律可得电路中的电流:
I===0.6A.
答:(1)当开关S1闭合、S2断开、滑片移到变阻器的最左端时,小灯泡的实际功率是0.75W;
(2)滑动变阻器的滑片滑至中点时电路中的总电流为0.6A.
知识点:电功率
题型:计算题