在如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻保持不变,R2的阻值范围是从0~20Ω,电流表的量程为0~3A,电压表的...
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问题详情:
在如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻保持不变,R2的阻值范围是从0~20Ω,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~3V,R3=4Ω.求:
(1)只闭合开关S1时,电路消耗的功率为9W,则电源是多少?
(2)只闭合开关S2时,灯泡L正常发光,R3消耗的功率为1W,则灯泡的电阻是多少?
(3)灯泡的额定功率是多少?
(4)只闭合开S3时,在不损坏电流表、电压表和灯泡的情况下,电路消耗的最小功率是多少?
【回答】
(1)6V (2)8Ω (3)2W (4)2.25W
【解析】
(1)只闭合开关S1时,只有R3接入电路工作,根据
所以电源电压为:
(2)只闭合开关S2时,灯L和R3串联接入电路,根据
所以R3两端电压为:
此时电流为:
灯L的电压为:
灯L的电阻为:
(3)灯L的额定功率为:
(4)只闭合开S3时,灯L与滑动变阻器R2串联工作.
要使电路消耗的功率最小,滑动变阻器阻值应变大,则电流变小,滑动变阻器两端电压变大,不损坏电表的情况下,电压表最大为3V.
此时灯L的电压为:
电路电流即灯L的电流为:
电路消耗的最小功率为:
*:(1)6V (2)8Ω (3)2W (4)2.25W
点睛:重点是电功率变形公式和欧姆定律的应用,牢记和,在纯电阻电路中两公式可以直接使用,本题中利用该公式可求出电源电压,最后一问,最小的电功率,即电阻变大,电流变小,但要注意滑动变阻器的电压即电压表的示数不能超过3V.
知识点:电功率
题型:计算题