图示电路中,滑动变阻器铭牌上标有“50Ω1A”字样,电压表量程0﹣15V.闭合开关S1、S2,断开开关S3,调...
问题详情:
图示电路中,滑动变阻器铭牌上标有“50Ω1A”字样,电压表量程0﹣15V.闭合开关S1、S2,断开开关S3,调节变阻器滑片P至某位置,电压表示数为6.0V,电流表示数为0.50A,灯泡正常发光;再闭合开关S3,电流表示数变为0.75A.
(1)求变阻器接入电路的阻值;
(2)求灯泡的额定功率;
(3)只闭合开关S1、S2,改变电源电压并移动滑片P,使电路安全工作,求电路10s消耗的最大电能.
【回答】
【考点】欧姆定律的应用;电功率的计算.
【分析】(1)开关S1、S2闭合,断开开关S3,L与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中电流,根据欧姆定律计算变阻器接入电路的阻值;
(2)三个开关都闭合,L短路,只有滑动变阻器连入电路,根据欧姆定律计算电源电压;由开关S1、S2闭合,断开开关S3,灯泡正常发光,从而求得灯泡的额定功率;
(3)根据电压表量程以及灯泡正常发光电压确定最大的电源电压,灯泡正常发光时电流最大,由W=UIt计算电路10s消耗的最大电能.
【解答】解:
(1)由题,开关S1、S2闭合,断开开关S3,L与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中电流,
根据I=得变阻器接入电路的阻值:R滑===12Ω;
(2)三个开关都闭合时,L短路,只有滑动变阻器连入电路中,
则:U总=U滑=I′R滑=0.75A×12Ω=9V,
开关S1、S2闭合,断开开关S3时,灯泡恰好正常发光,
UL=U源﹣U=9V﹣6V=3V,
灯泡的额定功率:P=ULI=3V×0.5A=1.5W;
(3)只闭合开关S1、S2,改变电源电压并移动滑片P,使电路安全工作,
由电压表量程可知滑动变阻器两端电压最大:U滑′=15V,
调节滑片灯泡正常发光,此时电路中电流最大,
此时变阻器连入阻值R滑′===30Ω<50Ω,在变阻器调节范围之内,
所以此时的电源电压:U源′=U滑′+UL=15V+3V=18V,
电路10s消耗的最大电能:W=U源′ILt=18V×0.5A×10s=90J.
答:(1)变阻器接入电路的阻值为12Ω;
(2)灯泡的额定功率为1.5W;
(3)只闭合开关S1、S2,改变电源电压并移动滑片P,使电路安全工作,电路10s消耗的最大电能为90J.
知识点:电功率
题型:计算题