【題目】如圖所示,電源電壓恒為20V.燈泡L上標(biāo)有“12V 6W”字樣,電流表量程為006A,電壓表量程為015V.當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片PB點(diǎn),且RAB=R時(shí),只閉合SS1,燈泡L恰好正常發(fā)光.當(dāng)只閉合SS2,滑動(dòng)變阻器R的滑片P分別在中點(diǎn)OB點(diǎn)時(shí),電壓表示數(shù)之比UAOUAB=32.(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響)求:

1)滑動(dòng)變阻器R的最大電阻值;

2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P在中點(diǎn)O時(shí),只閉合SS1,電壓表的示數(shù)是多少?

3)當(dāng)只閉合SS2,在保證電路安全的情況下,電阻R0消耗電功率最小時(shí),滑動(dòng)變阻器R消耗的電功率是多少?

【答案】(180Ω 2125V 328125W

【解析】試題分析:解:(1)只閉合SS1,滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián);

當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),由P=UI可知,電路電流:

由串聯(lián)電路電壓規(guī)律和歐姆定律可知,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值:

因?yàn)?/span>RAB=R,所以R=5RAB=5×16Ω=80Ω;

2)只閉合SS1,滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端電壓;

可知,

燈絲的阻值 :

此時(shí)電路中的電流:

由歐姆定律可知,電壓表的示數(shù):UAB=IRAB=03125A××80Ω=125V;

3)當(dāng)只閉合SS2,R0與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端電壓;

當(dāng)滑片在B點(diǎn)時(shí),電壓表的示數(shù):

當(dāng)滑片在O點(diǎn)時(shí),電壓表的示數(shù):

因?yàn)?/span>UAOUAB=32,所以

解之:R0=20Ω;

當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路阻值最大時(shí),電路電流最小,則最小電流:

此時(shí)電壓表示數(shù):UR=I最小×R=02A×80Ω=16V15V,因此當(dāng)電壓表示數(shù)為15V時(shí),電路電流最小,此時(shí)R0消耗的功率最;

故電阻R0消耗電功率最小時(shí),滑動(dòng)變阻器R消耗的電功率:

答:(1)滑動(dòng)變阻器R的最大電阻值為80Ω;

2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P在中點(diǎn)O時(shí),只閉合SS1,電壓表的示數(shù)是125V

3)當(dāng)只閉合SS2,在保證電路安全的情況下,電阻R0消耗電功率最小時(shí),滑動(dòng)變阻器R消耗的電功率是28125W。

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