(2002?长沙)在如图所示电路中,小灯泡L上标有“8V 3.2W”字样,滑动变阻器的最大阻值为40Ω,Rl的阻值

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如图所示电路中,小灯泡L上标有“8V 3.2W”的字样,滑动变阻器的最大阻值为40Ω,Rl的阻值为18Ω.求:(~

(1)由功率公式P=U2R可得:灯泡的电阻RL=U2P=(8V)23.2W=20Ω; (2)S、S1、S2闭合时,灯泡被短路,滑动变阻器与R并联接在电源两端,电压表示数即为电源电压,故电源电压:U=9V;R1消耗的功率;P1=U2R1=(9V)218Ω=4.5W;(3)只闭合S时,灯泡及滑动变阻器串联,总电阻R总=R2+RL=20Ω+10Ω=30Ω;故电路中电流I=UR总=9V30Ω=0.3A;灯泡实际功率P实=I2R=(0.3A)2×20Ω=1.8W;答:(1)灯泡的电阻为20Ω;(2)电源电压为9V,R1消耗的功率为4.5W;(3)灯泡的实际功率为1.8W.

1、R灯=U^2/P=8×8/3.2=20Ω

2、三个开关都闭合时,灯短路,两个电阻并联:
电源电压即为9V
R1的功率:P=U^2/R1=9×9/18=4.5W

3、此时,灯与变阻器串联,电流不超过灯的正常工作电流:I=P/U=3.2/8=0.4A
根据:I=U/(R灯+R)
即:0.4=9/(20+R)
解得:R=2.5Ω

当电压表为3V时,灯的电压为6V:I=6/20=0.3A
得:0.3A=3/R,R=10Ω
即变阻范围为:2.5Ω~10Ω

不明追问。

(1)由P=UI可得,小灯泡的额定电流:
IL=
PL
UL
=
3.2W
8V
=0.4A,
由I=
U
R
可得,小灯泡的电阻:
RL=
UL
IL
=
8V
0.4A
=20Ω;
(2)当开关S、Sl、S2均闭合时,电阻R1与R2并联,电压表测电源的电压,电压表的示数为9V即U=9V,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴电阻R1上消耗的电功率:
P1=
U2
R1
=
(9V)2
18Ω
=4.5W;
(3)当电路中电流等于小灯泡的额定电流时,电路中电流最大,此时滑动变阻器接入电路中的阻值应最小,
此时电路中的总电阻:
R=
U
IL
=
9V
0.4A
=22.5Ω,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴R2min=R-RL=22.5Ω-20Ω=2.5Ω;
当电压表的示数U'2=3V(最大值)时,滑动变阻器接入电路中的电阻值最大,此时电路中的电流最小,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴灯泡两端的电压UL′=U-U2′=9V-3V=6V,
∵串联电路中各处的电流相等,
U′L
RL
=
U′2
R2max
,即
6V
20Ω
=
3V
R2max

解得:R2max=10Ω,
∴滑动变阻器的阻值变化范围为2.5Ω~10Ω.
答:(1)小灯泡L的电阻为20Ω;
(2)电源电压为9V,电阻R1上消耗的电功率为4.5W;
(3)滑动变阻器的阻值变化范围为2.5Ω~10Ω.

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