试题
题目:
(2011·东城区一模)如图所示的电路中,电源电压不变,定值电阻R
1
=25Ω,滑动变阻器R
2
的最大阻值为15Ω,灯泡L上标有“6V 4W”字样,不考虑灯丝电阻随温度的变化,电流表量程为0~0.6A,当只闭合S
1
,滑动变阻器滑片P在B端时,电流表的示数为0.2A.当只闭合S
2
时,要求灯L两端的电压不超过额定电压,电流表的示数不超过此量程,调节滑动变阻器滑片P,灯泡L功率的变化范围是
1~3.24
1~3.24
W.
答案
1~3.24
解:当只闭合S
1
,电阻R
1
与滑动变阻器的最大阻值R
2
串联,
电源的电压为U=I(R
1
+R
2
)=0.2A×(25Ω+15Ω)=8V;
当只闭合S
2
时,灯泡L与滑动变阻器串联,
灯泡的电阻为R
L
=
U
2
额
P
额
=
(6V)
2
4W
=9Ω
灯泡的额定电流为I
额
=
P
额
U
额
=
4W
6V
≈0.67A>0.6A,
所以此时电路的最大电流I
最大
=0.6A,
此时灯泡的实际功率最大为P
最大
=(I
最大
)
2
R
L
=(0.6A)
2
×9Ω=3.24W;
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小为
I
最小
=
U
R
L
+
R
2
=
8V
9Ω+15Ω
=
1
3
A,
此时灯泡的实际功率最小为P
最小
=(I
最小
)
2
R
L
=(
1
3
A)
2
×9Ω=1W;
所以灯泡L功率的变化范围是1~3.24W.
故答案为:1~3.24W.
考点梳理
考点
分析
点评
专题
电功率的计算.
当只闭合S
1
,电阻R
1
与滑动变阻器的最大阻值R
2
串联,电流表测电路中电流,根据串联电路电阻特点和欧姆定律求出电源的电压;
当只闭合S
2
时,灯泡L与滑动变阻器串联,先根据R=
U
2
P
求出灯泡的电阻,再根据I=
P
U
求出灯泡的额定电流与电流表的量程相比较,得出电路的最大电流;由欧姆定律可知当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中电流最小,利用电阻的串联特点和欧姆定律进一步求出,最后利用P=I
2
R分别求出灯泡的最大和最小电功率即可求出答案.
本题考查了串联电路的特点和欧姆定率、电功率的计算,关键是开关闭合和断开时电路串并联的辨别,难点是灯泡最大和最小实际电流的判断.
计算题;推理法;图析法.
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2
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