分析 ①当滑动变阻器R2的滑片P滑到最左端时,定值电阻R1和灯泡L并联.此时灯泡正常发光,根据灯泡的额定电压可知电源电压;
②已知灯泡的额定电压和额定功率利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$即可求出灯泡电阻值;
③当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时,此时灯泡正常发光,根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R1的功率,即可求出总功率;
④当滑片P滑到最右端时,根据串联电路的电压特点求出灯泡和电阻R1并联电路两端的电压,根据欧姆定律和并联电路的电流特点求出干路电流,最后利用欧姆定律即可求出滑动变阻器的最大阻值.
解答 解:①当滑动变阻器R2的滑片P滑到最左端时,定值电阻R1和灯泡L并联.由于灯泡正常发光,则电源电压为:U=U额=6V;
②由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得:灯泡电阻RL=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{(6V)^{2}}{3W}$=12Ω;
③当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时,定值电阻R1和灯泡L并联.
此时灯泡正常发光,则PL=P额=3W;
R1的功率根据P1=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{(6V)^{2}}{6Ω}$=6W,
则总功率P=PL+P1=3W+6W=9W;
④当滑片P滑到最右端时,定值电阻R1和灯泡L并联后,再与滑动变阻器R2串联;
根据串联电路的总电压等于各电阻两端电压之和可得:
灯泡和电阻R1并联电路两端的电压U′=U-U2=6V-4V=2V,
根据欧姆定律得:IL=$\frac{U′}{{R}_{L}}$=$\frac{2V}{12Ω}$=$\frac{1}{6}$A;通过R1的电流I1=$\frac{U′}{{R}_{1}}$=$\frac{2V}{6Ω}$=$\frac{1}{3}$A,
根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知:
I=IL+I1=$\frac{1}{6}$A+$\frac{1}{3}$A=0.5A,
则根据欧姆定律得:R2=$\frac{4V}{0.5A}$=8Ω.
答:①电源电压U=6V;
②电灯泡的电阻RL为12Ω;
③当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时,电路的总功率为9W;
④滑动变阻器R2的最大电阻值为8Ω.
点评 本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点、欧姆定律以及功率计算公式的应用,关键是熟练的掌握和应用相关的知识,难点是开关闭合和断开时电路串并联的辨别.
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A. | 利用电磁感应现象 | B. | 利用换向器把直流电变为交流电 | ||
C. | 利用通电线圈在磁场中转动 | D. | 利用通电线圈在磁场中受力而运动 |
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A. | 金属块取出后水不断往外渗透 | |
B. | 空气中的水附着在金属块表面 | |
C. | 空气中的水汽化成水蒸气附着在金属块表面 | |
D. | 空气中的水蒸气液化成小水珠附着在金属块表面 |
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