分析 (1)两个开关均断开时,变阻器与电阻R1 串联,根据串联电路电压的规律求出电源电压;利用欧姆定律求出通过电阻R1 的电流;进一步求出变阻器接入电路的阻值;
(2)当开关S1,S2均闭合,并将滑片P滑至最右端时电阻R1 被短路,变阻器的最大阻值R2与灯泡并联,根据公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出灯泡电阻,再利用并联电路电阻的规律求出电路总电阻,再利用欧姆定律求出电流的大小,最后利用公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯L消耗的电功率.
解答 解:(1)两个开关均断开时,变阻器与电阻R1 串联,
所以电源电压U=U1+U2=6V+3V=9V;
通过电阻R1 的电流
I1=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{6V}{8Ω}$=0.75A;
所以变阻器接入电路的阻值RP=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{1}}$=$\frac{3V}{0.75A}$=4Ω;
(2)当两个开关均闭合,此时电阻R1 被短路,变阻器的最大阻值R2与灯泡并联.
灯泡的电阻RL=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{{(12V)}^{2}}{12W}$=12Ω;
电路的总电阻R总=$\frac{{{R}_{2}R}_{L}}{{R}_{2}{+R}_{L}}$=$\frac{10Ω×12Ω}{10Ω+12Ω}$=$\frac{60}{11}$Ω;
电流表的示数I总=$\frac{U}{{R}_{总}}$=$\frac{9V}{\frac{60}{11}Ω}$=1.65A;
此时灯泡的功率PL=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{{(9V)}^{2}}{12Ω}$=6.75W.
答:(1)电源电压为9V;滑动变阻器接入电路中的电阻为4Ω;
(2)电流表上示数为1.65A;灯L消耗的电功率为6.75W.
点评 本题考查电压、电流、电阻和电功率的计算,关键是公式及其变形的灵活应用,难点是开关断开与闭合时电路中各个用电器的连接情况.
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A. | 105焦耳 | B. | 4×105焦耳 | C. | 5×105焦耳 | D. | 106焦耳 |
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表一:水的沸点T与气体压强P的关系 | ||||||||
T/℃ | 100 | 105 | 110 | 112 | 114 | 116 | 118 | 120 |
P/kPa | 101 | 121 | 143 | 154 | 163 | 175 | 187 | 199 |
表二:电压力锅的铭牌 | ||
额定电压 | 加热功率 | 压强设定值 |
220V | 1000W | 175kPa |
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