如图所示电路,电源电压不变,R1=12Ω,小灯泡标有“6V 3W”(电阻不变),电流表的量程0~0

50 | 初中学生 |浏览1136次
收藏|2015/01/12 08:55

如图所示电路,电源电压不变,R1=12Ω,小灯泡标有“6V  3W”(电阻不变),电流表的量程0~0.6A,电压表的量程是0~3V.

1)将滑动变阻器的滑片移到中点时,只闭合S2时与所有开关都闭合时电流表示数之比为29,滑动变阻器的最大电阻多大?

2)所有开关闭合时,滑片P移到b点,电路消耗的总功率为3.75W,只闭合S2时,在所有元件都安全的情况下,小灯泡消耗的功率允许的范围是多少?

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2015/01/12 13:43

解析:

1)当只闭合S2时,原电路等效电路如图甲所示,当所有开关都闭合时,原电路的等效电路如下图乙所示。

    

                                                                   

灯泡的电阻:

RL=

UL2

=

6V2

=12Ω

PL

3W

甲图中的电流大小,即电流表的示数为:

I=

U

=

2U

RL+R2/2

24+R2

同理,乙图中的干路电流大小,即此时电流表的示数:

I’=

U

+

2U

=

U

+

2U

R1

R2

12

R2

根据题题得,I:I’=2:9,

 

2U

 

 

 

 

24+R2

 

=

2

U

+

2U

9

12

R2

 

 

解之得

R2=48Ω

R2最大电阻为48Ω

2)当所有开关闭合时,滑片移动到b点时,原电路与图乙相似,只是R2接入电路的电阻最大。此时总功率为3.75W,故

U2

+

U2

=

3.75

R1

R2

R1R2的值代入得:

U=6V

当只闭合S2时,等效电路如图甲。电压表最大示数为3V,则灯泡的最小功率为:

PL最小=

U-U22

=

6V-3V2

=0.75W

RL

12Ω

R2滑片位于a点时,其电阻为零,灯泡两端的电压为6V,其功率为3W,其电流为:

IL=

PL

=

3W

=0.5A<0.6A

UL

6V

故电流表安全。即灯泡的功率范围为:0.75W~3W


陈老师

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