如图所示,电源电压12V保持不变,小灯泡L的规格为”6V 3W”,滑动变阻器的最大阻值为12Ω,电流表的量程为0-3A.(1)当开关S1、S2都断开时,小灯泡L恰能正常发光,R1的阻值为多大?在10min内电流通过R1所产生的热量是多少?(2)当开关S1、S2均闭合时,要使电流表安全使用,变阻器接入电路的阻值不得小于多少?R2的电功率的变化范围是多少?
问题描述:
如图所示,电源电压12V保持不变,小灯泡L的规格为”6V 3W”,滑动变阻器的最大阻值为12Ω,电流表的量程为0-3A.
(1)当开关S1、S2都断开时,小灯泡L恰能正常发光,R1的阻值为多大?在10min内电流通过R1所产生的热量是多少?
(2)当开关S1、S2均闭合时,要使电流表安全使用,变阻器接入电路的阻值不得小于多少?R2的电功率的变化范围是多少?
答
(1)因为串联电路中各处的电流相等,所有根据P=UI可得,电路中的电流:I=IL=PLUL=3W6V=0.5A,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R1两端的电压:U1=U-UL=12V-6V=6V,则R1=U1I=6V0.5A=12Ω;在10min内电流通...
答案解析:(1)当开关S1、S2都断开时,灯泡L与R1串联;
先根据P=UI的变形公式求出此时电路中电流,然后根据串联电路电压的规律求出R1两端电压,最后根据欧姆定律的变形公式求出R1的阻值;
根据Q=I2Rt即可求出在10min内电流通过R1所产生的热量;
(2)当开关S1、S2均闭合时,电路为R1、R2的并联电路,电流表测量干路电流;先根据欧姆定律求出通过定值电阻R1的电流,然后根据电流表的量程确定通过滑动变阻器的电流,从而进一步求出滑动变阻器接入电路的最小阻值;
根据P=
求出R2的电功率的变化范围.U2 R
考试点:欧姆定律的应用;焦耳定律的计算公式及其应用.
知识点:本题考查了学生对串并联电路的特点、欧姆定律、焦耳定律、电功率公式的掌握和运用,能分析电路图得出当S1、S2都断开和当S1、S2均闭合时的电路组成是本题的突破口,灵活选用公式计算是关键.