問題詳情:
如圖所示電路,電源電壓不變,滑動變阻器的規格“20Ω 2A”,L1的規格“10V 5W“,L2的規格“15V 15W”,不考慮溫度對燈絲電阻的影響。
(1)只閉合開關S,當滑動變阻器接人電路的阻值爲4Ω時,燈泡L1正常發光,則電源電壓爲 V。
(2)閉合開關S、S1、S2,滑動變阻器滑片置於中點,通電1min整個電路產生的熱量是 J。
【回答】
(1)12;(2)1440。
【解析】由圖可知,只閉合開關S,燈泡L1與滑動變阻器串聯,根據燈泡L1正常發光,可求得流經燈泡的電流,串聯電路中電流處處相等,已知當滑動變阻器接入電路的阻值爲4Ω,然後利用歐姆定律公式變形求出電源電壓;已知L2的規格“15V 15W”,利用P=求得L2的電阻,閉合開關S、S1、S2,燈泡L2、滑動變阻器並聯,燈泡L1被短路,滑動變阻器滑片置於中點,阻值爲10Ω,根據並聯電路的電阻特點求得總電阻,然後利用W=UIt可求得整個電路產生的熱量。
(1)根據燈泡L1正常發光,可得流經燈泡的電流I1===0.5A,
燈泡L1正電阻R1===20Ω,
由圖可知,只閉合開關S,燈泡L1與滑動變阻器串聯,串聯電路中電流處處相等,
即電路中的電流I=I1=0.5A,
由I=可得,電源電壓U=IR總=0.5A×(4Ω+20Ω)=12V;
(2)由P=可得,
L2的電阻R2===15Ω,
閉合開關S、S1、S2,燈泡L2、滑動變阻器並聯,燈泡L1被短路,滑動變阻器滑片置於中點,
根據並聯電路的電阻特點可得,
總電阻=+,則=+,解得R並=6Ω,
通電1min整個電路產生的熱量:
Q=W=UIt=t=×60s=1440J。
知識點:焦耳定律
題型:計算題