分析 (1)由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率,根据I=$\frac{P}{U}$求出灯泡的额定电流,根据欧姆定律求出灯泡的电阻;
(2)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据P=UI求出滑动变阻器上的功率,然后根据已知的比值即可求出电源电压.
解答 解:(1)灯泡L1的额定电流:
I1=$\frac{{P}_{额1}}{{U}_{额1}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A,
灯泡的电阻:
R1=$\frac{{U}_{额1}}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω;
(2)由图可知:R与灯泡串联;
滑片P到R的中点时,灯泡L1恰好正常发光,则根据串联电路的总电压等于各电阻两端电压之和得:
滑动变阻器两端的电压U滑1=U-U1=U-6V;
滑动变阻器连入电路的阻值R滑1=$\frac{{U}_{滑1}}{{I}_{1}}$=$\frac{U-6V}{0.5A}$,则滑动变阻器最大的阻值R=2R滑1=2×$\frac{U-6V}{0.5A}$;
滑动变阻器R消耗的功率为P1=U滑1I1=(U-6V)×0.5A---------------①
滑片P移到最右端,R与灯泡L2,由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得:灯泡L2的阻值R2=$\frac{{U}_{额2}^{2}}{{P}_{额2}}$=$\frac{(6V)^{2}}{6V}$=6Ω,
则电路中的电流I2=$\frac{U}{{R}_{2}+R}$=$\frac{U}{6Ω+2×\frac{U-6V}{0.5A}}$,
则滑动变阻器R消耗的功率为P2=I22R=($\frac{U}{6Ω+2×\frac{U-6V}{0.5A}}$)2×2×$\frac{U-6V}{0.5A}$--------------②
已知:P1:P2=9:8,
即:(U-6V)×0.5A:($\frac{U}{6Ω+2×\frac{U-6V}{0.5A}}$)2×2×$\frac{U-6V}{0.5A}$=9:8;
解得:U=18V.
故答案为:12;18.
点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用,关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等.
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A. | 灯泡L1的实际功率小于灯泡L2的实际功率 | |
B. | 灯泡L1的阻值大于灯泡L2的阻值 | |
C. | 灯泡L1的两端的电压小于灯泡L2两端的电压 | |
D. | 通过灯泡L1的电流大于通过灯泡L2的电流 |
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A. | 电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W~2.5W | |
B. | 电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.3A | |
C. | 变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2Ω~20Ω | |
D. | 电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W~3W |
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A. | 通过R1的电流变大 | B. | 总电阻变大 | ||
C. | 监控装置两端电压变大 | D. | 电路消耗的总功率变大 |
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电阻/Ω | 5 | 10 | 15 |
电流/A | 0.3 | 0.15 | 0.1 |
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A. | 30cm | B. | 15cm | C. | 7cm | D. | 45cm |
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