分析 (1)根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡的电阻,若只闭合S1,灯泡L与R1串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;
(2)当S1、S2、S3都闭合时,将滑片P移动到b端,R1与滑动变阻器的最大阻值并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R1的电流,根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流,利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值;
(3)只闭合S2时,移动滑片P到某一位置时,灯泡L与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,根据P=I2R表示出滑动变阻器消耗的功率为9W即可求出变阻器接入电路中的电阻,利用欧姆定律求出灯泡的额定电流,进一步求出此时电路中电流表的示数.
解答 解:(1)由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得,灯泡的电阻:
RL=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{(6V)^{2}}{12W}$=3Ω,
若只闭合S1,灯泡L与R1串联,电流表测电路中的电流,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=$\frac{U}{R}$可得,电源的电压:
U=I(R1+RL)=0.8A×(12Ω+3Ω)=12V;
(2)当S1、S2、S3都闭合时,将滑片P移动到b端,R1与滑动变阻器的最大阻值并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过通过R1的电流:
I1=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{12V}{12Ω}$=1A,
因并联电路中干路电流电流等于各支路电流之和,
所以,通过滑动变阻器的电流:
I滑=I′-I1=1.2A-1A=0.2A,
则滑动变阻器的最大阻值:
R滑=$\frac{U}{{I}_{滑}}$=$\frac{12V}{0.2A}$=60Ω;
(3)只闭合S2时,移动滑片P到某一位置时,灯泡L与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,
此时电路中的电流:
I″=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{滑}′}$=$\frac{12V}{3Ω+{R}_{滑}′}$,
滑动变阻器消耗的电功率:
P滑=(I″)2R滑′=($\frac{12V}{3Ω+{R}_{滑}′}$)2×R滑′=9W,
整理可得,(R滑′)2-10R滑′+9Ω2=0,
解得:R滑′=9Ω或R滑′=1Ω,
对应的电流:
I″=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{滑}′}$=$\frac{12V}{3Ω+9Ω}$=1A,I″=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{滑}′}$=$\frac{12V}{3Ω+1Ω}$=3A,
因灯泡的额定电流IL=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{12W}{6V}$=2A,
所以,此时电路中的电流表的示数为1A.
答:(1)电源的电压为12V;
(2)滑动变阻器的最大阻值是60Ω;
(3)只闭合S2时,移动滑片P到某一位置时,滑动变阻器消耗的功率为9W,则此时电流表的示数是1A.
点评 本题考查了串联电路和并联电路特点以及欧姆定律、电功率公式的应用,关键是最后一问要利用灯泡的额定电流确定电路中的电流.
科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | L1断路 | B. | L2断路 | C. | L1短路 | D. | L2短路 |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | F1>F2 P1<P2 | B. | F1>F2 P1>P2 | C. | F1>F2 P1=P2 | D. | F1<F2 P1<P2 |
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 一元硬币的直径约为2.5cm | |
B. | 教室中的日光灯功率为200W | |
C. | 人的正常体温约39℃ | |
D. | 成年人正常步行的平均速度是10m/s |
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