如图所示,小灯泡L标有“6V 1.5W”字样,R2为阻值未知的定值电阻器,电源电压为12V保持不变. (1)若开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器R1的滑片在它的中点时,小灯泡恰能正常发光.求:滑

如图所示,小灯泡L标有“6V  1.5W”字样,R2为阻值未知的定值电阻器,电源电压为12V保持不变.

(1)若开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器R1的滑片在它的中点时,小灯泡恰能正常发光.求:滑动变阻器R1的最大阻值.
(2)若开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器R1的滑片P移到最左端时,求:小灯泡这时的实际功率.(小灯泡灯丝的电阻视为不变)
(3)若保持滑动变阻器R1的滑片P在左端不动,将开关S1、S2均闭合,此时电流表的示数为1.25A,求:R2的阻值.
物理人气:446 ℃时间:2019-08-20 06:22:03
优质解答
(1)当S1闭合、S2断开,P在R1中点时,等效电路如图所示,灯L与R1′串联接在电源上,
∵灯正常工作,
∴I=
PL
UL
=
1.5W
6V
=0.25A,RL=
U2L
PL
=
(6V)2
1.5W
=24Ω,R=
U
I
=
12v
0.25A
=48Ω,
∵R1′=
1
2
R1=R-RL=48Ω-24Ω=24Ω,
∴R1=24Ω×2=48Ω.
(2)S1闭合、S2断开,P在R1最左端时(等效电路如图所示),R1与L串联接在电源上,
R′=R1+RL=48Ω+24Ω=72Ω,
此时该支路上的电流I′=
U
R
=
12V
72Ω
=
1
6
A,
L的实际功率为PL′=(I′)2RL=(
1
6
A)2×24Ω=0.67W.
(3)P在R1最左端,S1、S2均闭合时,等效电路如图所示,L被短路,只有R1、R2并联接在电源上,
电流表的示数为干路上的电流,
∵I1=
U
R1
12V
48Ω
=0.25A,
I2=I-I1=1.25A-0.25A=1A,
∴R2=
U
I2
=
12V
1A
=12Ω.
答:(1)滑动变阻器R1的最大阻值为48Ω;
(2)小灯泡这时的实际功率为0.67W;
(3)R2的阻值为12Ω.
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