Question

如图甲所示，电源电压恒定，R₁是一个定值电阻，R₂是滑动变阻器，小灯泡L的额定电压为6V，图17乙是通过小灯泡L的电流随两端电压变化的曲线。当开关S₁闭合，S₂断开，滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，小灯泡L恰好正常发光；滑动变阻器的滑片P滑至最右端时，电压表的示数为5V。当开关S₁、S₂都闭合，滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，电流表的示数为0.8A，消耗的功率为；求：

(1)小灯泡的额定功率；

(2)滑动变阻器的最大阻值；

(3)定值电阻消耗的功率。

 

Answer 1

【答案】

（1）3W（2）25Ω（3）1.8W

【解析】当开关S₁闭合、S₂断开，滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，R₂ =0，只有L 通电，且小灯泡L恰好正常发光，U=U_L=6V，由图像中得到I_L=0.5A，所以，小灯泡的额定功率根据公式P_L=U_L·I_L求出。当开关S₁闭合，S₂断开，滑动变阻器滑至最右端时，L与R₂ 串联，且R₂最大，电压表的示数为  U₂=5V∴U_L^，=U-U₂=6V-5V=1V由图像中得到I_L^，=I₂=0.2A  滑动变阻器的最大阻值是 R₂₌U₂/I₂=5V/0.2A=25Ω。当开关S₁、S₂都闭合，滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，R₂ =O，L与R₁并联，电流表的示数为I=0.8A     

U₁=U_L=U=6V∴I₁=I-I_L=0.8A-0.5A=0.3A 值电阻消耗的功率是P₁=U₁*I₁=6V·0.3A=1.8W

解： (1)当开关S₁闭合、S₂断开，滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，

R₂ =0，只有L 通电，且小灯泡L恰好正常发光，U=U_L=6V，由图像中得到

I_L=0.5A，所以，

 P_L=U_L·I_L=6V·0.5A=3W————————————————-1分

（2）当开关S₁闭合，S₂断开，滑动变阻器滑至最右端时，L与R₂ 串联，

且R₂最大，电压表的示数为  U₂=5V       

∴U_L^，=U-U₂=6V-5V=1V————————--—————————1分

由图像中得到I_L^，=I₂=0.2A     

∴ R₂₌U₂/I₂=5V/0.2A=25Ω  ———————————————1分

 （3）当开关S₁、S₂都闭合，滑动变阻器的滑片P滑至最左端时，R₂ =O，

L与R₁并联，电流表的示数为I=0.8A     

U₁=U_L=U=6V

∴I₁=I-I_L=0.8A-0.5A=0.3A  ——————————----------1分    

∴P₁=U₁*I₁=6V·0.3A=1.8W————————————————1分