分析 由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R0串联,电流表测电路中的电流.
(1)设出滑片P在中点时和在b端时电路中的电流,根据P=UI=I2R求出两种情况下滑动变阻器消耗的电功率之比即可求出电流之比,根据电压一定时电流与电阻成反比得出等式求出滑动变阻器的最大阻值与灯泡电阻的关系,根据电阻的串联和欧姆定律表示出滑片P在b端时电源的电压;当滑片P在a端时,电路为RL的简单电路,根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$表示出灯泡的功率即可求出灯泡的电阻,进一步求出滑动变阻器的最大阻值;
(2)把灯泡的电阻和滑动变阻器的最大阻值代入滑片P在b端时电源电压的表达式即可求出电源电压;
(3)知道灯泡的额定电压和电阻,根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出小灯泡的额定电功率.
解答 解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R0串联,电流表测电路中的电流.
(1)当滑片P在中点时电路中的电流为I1,当滑片P在b端时电路中的电流为I2,
由P=UI=I2R可得,两种情况下滑动变阻器消耗的电功率之比:
$\frac{{P}_{1}}{{P}_{2}}$=$\frac{{{I}_{1}}^{2}\frac{{R}_{0}}{2}}{{{I}_{2}}^{2}{R}_{0}}$=$\frac{32}{25}$,
解得:$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}$=$\frac{8}{5}$,
因电源一定时,电流与电阻成反比,
所以,$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}$=$\frac{{R}_{L}+{R}_{0}}{{R}_{L}+\frac{{R}_{0}}{2}}$=$\frac{8}{5}$,
解得:R0=3RL,
当滑片P在b端时,电源的电压:
U=I2(RL+R0)=0.1A×(RL+3RL)=0.4A×RL,
当滑片P在a端时,电路为RL的简单电路,则灯泡的功率:
P0=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{(0.4A×{R}_{L})^{2}}{{R}_{L}}$=1.6W,
解得:RL=10Ω,
则滑动变阻器的最大阻值:
R0=3RL=3×10Ω=30Ω;
(2)电源的电压:
U=I2(RL+R0)=0.1A×(10Ω+30Ω)=4V;
(3)小灯泡的额定电功率:
PL=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{R}_{L}}$=$\frac{(6V)^{2}}{10Ω}$=3.6W.
答:(1)滑动变阻器的最大阻值为30Ω;
(2)电源电压为4V;
(3)小灯泡的额定电功率为3.6W.
点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,利用好电源的电压不变即电压一定时电流与电阻成反比是关键.
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:选择题
A. | 春天,冰雪融化成水 | |
B. | 夏天,草叶上晶莹的露珠 | |
C. | 秋天,树枝上的霜 | |
D. | 冬天,堆在户外的“雪人”没熔化却变没了 |
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科目:初中物理 来源: 题型:多选题
A. | 物体A浸没在水中时,受浮力大小为:F浮=ρ水g$\frac{{m}_{A}}{{ρ}_{A}}$ | |
B. | 取出物体A,把水换成等质量的酒精(ρ酒已知),烧杯底受到液体压强的解题思路为:P酒=m酒=m水→m水=ρ水V水 | |
C. | 用弹簧测力计匀速提升物体A直至恰好完全离开水面,弹簧测力计示数F的变化是: | |
D. | 取出物体A后,容器对桌面的压强为P=$\frac{{F}_{压}}{S}$=$\frac{{G}_{总}}{S}$=$\frac{{G}_{0}+{G}_{水}}{S}$=$\frac{{m}_{0}g+{m}_{水}g}{S}$=$\frac{{m}_{0}g+{ρ}_{水}{V}_{水}g}{S}$ |
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科目:初中物理 来源: 题型:作图题
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
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