如图所示电路,电源电压不变,R1=12Ω,小灯泡标有“6V 12W”(电阻不变).求:(画出下列每小题的等效电路图) (1)小灯泡的电阻是多大? (2)只闭合S1时,电流表示数为0.8A,则电源

问题描述:

如图所示电路,电源电压不变,R1=12Ω,小灯泡标有“6V 12W”(电阻不变).求:(画出下列每小题的等效电路图)

(1)小灯泡的电阻是多大?
(2)只闭合S1时,电流表示数为0.8A,则电源电压为多大?
(3)只闭合S2,移动滑片P至b点时,滑动变阻器消耗的功率为P1;当S1、S2、S3都闭合时,移动滑片P至距a点

1
4
处时,滑动变阻器消耗的功率为P2,且P1=
1
9
P2.求P1的大小?

(1)∵P=

U2
R
,∴灯泡电阻RL=
U 2L
PL
=
(6V)2
12W
=3Ω;
(2)只闭合S1时,等效电路图如图1所示,
∵I=
U
R
,∴电源电压U=I(R1+RL)=0.8A×(12Ω+3Ω)=12V;
(3)只闭合S2,等效电路如图2所示,当S1、S2、S3都闭合时,等效电路图如图3所示,
如图2所示,移动滑片P至b点时,滑动变阻器功率P1=I′2R=(
U
RL+R
)2
R①,
如图3所示,移动滑片P至距a点
1
4
处时,滑动变阻器功率P2=
U2
R
=
U2
R
4
         ②,
P1=
1
9
P2  ③,将①②代入③,解得:R=2RL=2×3Ω=6Ω;
P1=I′2R=(
U
RL+R
)2
R=
(12V)2
(3Ω+6Ω)2
×6Ω≈10.67W;
答:(1)小灯泡的电阻是3Ω.
(2)电源电压是12V.
(3)滑动变阻器的功率P1=10.67W.