由P=可得,灯泡1min消耗的电能: WL=PLt=3W×60s=180J, 则1min内R2消耗的电能: W2=W﹣WL=540J﹣180J=360J, 由W=UIt=
t可得,R2的阻值:
R2==×60s=6Ω;
(3)由P=UIt=可得,灯泡的电阻:
RL===12Ω,
只闭合S1时,灯泡L与变阻器R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流, 当电压表的示数U1=3V时,灯泡两端的电压: UL′=U﹣U1=6V﹣3V=3V, 此时电路中的电流: I=
=
=0.25A,
电路的最小功率:
P1=UI=6V×0.25A=1.5W;
只闭合S2时,R2与变阻器R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流, 当电流表的示数I′=0.6A时,滑动变阻器接入电路中的电阻: R1=
﹣R2=
﹣6Ω=4Ω,
所以,电路中的最大电流为0.6A,此时电路的功率最大,则 P2=UI2=6V×0.6A=3.6W, 则P1:P2=1.5W:3.6W=5:12。 答:(1)电源电压为6V; (2)R2的阻值为6Ω; (3)P1和P2的比是5:12。
22.(2019·德阳)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡上标有“8V”字样,电流表的量程为0~1.2A,如图乙是小灯泡的电流随电压变化的图像。滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,定值电阻R2的阻值为90Ω,当闭合S和S2、断开S1、滑动变阻器的滑片移到中点时,小灯泡恰好正常发光。求:
(1)电源电压是多少?
(2)闭合S和S1、断开S2,为保证电流表的安全,滑动变阻器的取值范围为多少? (3)闭合S和S2、断开S1,当滑动变阻器的阻值调到17.5Ω时,这时小灯泡的功率为3.2W,此时电流表的读数为多少?
22.答案:
21. (2019·江西)如图11所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,R1=20Ω,滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”。
(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电流表示数为0.4A,求电源电压;
(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为4V,求R3的阻值;
(3)闭合开关S1、S2和S3,在不损坏电流表、电压表的情况下,求滑动变阻器R2的阻值取值范图.
21.(1)8V(2)50Ω(3)40Ω~100Ω
25.(2019?南充)如图,电源电电压不变,定值电阻R1=6Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器R2的规格为“40Ω 1A”,闭合开关后,当滑片P置于M点时,电流表示数为0.3A,当滑片P置于N点时,电流表示数变化了0.1A,且滑动变阻器连入电路中的阻值
RM1?。 RN2(1)求定值电阻R1前后两次电功率之比; (2)求电源电压;
(3)在不损坏元件的情况下,求出滑动变阻器的取值范围。
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