如圖所示,電源電壓保持不變,小燈泡L的規(guī)格為”3V 1.5W”,定值定值R1=5Ω,滑動變阻器R2的最大阻值為12Ω,電流表的量程為0~3A.
(1)閉合開關(guān)S2、斷開S1、S3,當滑片P處于ab的中點時,小燈泡L恰能正常發(fā)光,求電源電壓.
(2)在什么情況下整個電路的電功率最。吭诖饲闆r下,燈泡工作10min消耗的電能是多少?
分析:(1)由電路圖可知,閉合開關(guān)S2,斷開S1、S3時,燈泡與滑動變阻器串聯(lián),燈泡正常發(fā)光,由電功率的變形公式求出電路電流,然后由串聯(lián)電路特點 及歐姆定律求出電源電壓.
(2)電源電壓一定,由P=
U2
R
可知,電路電阻最大時,電路消耗的總功率最小,分析清楚電路結(jié)構(gòu),找出電路電阻最大的條件,然后由電功公式求出燈泡10min消耗的電能.
解答:解:(1)由燈泡銘牌可知,燈泡額定電壓UL額=3V,額定功率PL額=1.5W,
∵P=UI,∴燈泡正常發(fā)光時的電流I=
PL額
UL額
=
1.5W
3V
=0.5A,
由電路圖可知,閉合開關(guān)S2,斷開S1、S3時,
燈泡與滑動變阻器串聯(lián),等效電路圖如圖甲所示,
當滑片P處于a、b的中點時,小燈泡L恰能正常發(fā)光,
此時滑動變阻器接入電路的阻值R=
R滑最大
2
=
12Ω
2
=6Ω;
∵I=
U
R
,∴滑動變阻器兩端電壓U=IR=0.5A×6Ω=3V,
電源電壓U=U+UL額=3V+3V=6V;
(2)∵P=
U2
R
,∴燈泡電阻RL=
U
2
L額
PL額
=
(3V)2
1.5W
=6Ω;
由電路圖可知,當開關(guān)S2閉合、S1、S3斷開、滑片P處于b點時,
燈泡與滑動變阻器串聯(lián),此時電路總電阻最大,
等效電路圖如圖乙所示;
由P=
U2
R
可知此時整個電流的功率最小,
此時電路電流I=
U
R滑最大+RL
=
6V
12Ω+6Ω
=
1
3
A,
燈泡在t=10min=600s內(nèi)消耗的電能W=I2RLt=(
1
3
A)2×6Ω×600s=400J.
答:(1)電源電壓是6V.
(2)燈泡工作10min消耗的電能是400J.
點評:本題是一道電學(xué)綜合計算題,分析清楚電路結(jié)構(gòu)是正確解題的前提,熟練應(yīng)用電功率公式的變形公式、串聯(lián)電路特點、電功公式即可正確解題.
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①電壓表的示數(shù)變大,電流表的示數(shù)變大.
②電流表的示數(shù)變化范圍為0.2A~0.6A.
③電壓表的示數(shù)變化范圍為2V~6V.
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(1)當S1閉合,S2接a時為中溫檔,此時電暖寶的功率為18W,求R1的阻值為多少?
(2)當S1閉合,S2接b為高溫檔,此時電暖寶的功率為45W,求電路中的電流和R2的阻值為多少?

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示,R1、R2都是電熱絲,電源電壓保持36V不變.
(1)當S1閉合,S2接a時為中溫檔,此時電暖寶的功率為18W,求R1的阻值為多少?
(2)當S1閉合,S2接b時為高溫檔,此時電暖寶的功率為45W,求電路中的總電流和R2的阻值為多少?
(3)若用高溫檔給保熱介質(zhì)加熱,5分鐘內(nèi)使氯化鈉水溶液的溫度上升了5℃.那么該電熱寶內(nèi)0.9kg的氯化鈉水溶液的比熱容為多少?

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(2)當開關(guān)調(diào)至?數(shù)凳保?縟仁峙?饗?牡墓β飾?嗌?并將該功率標在?數(shù)滴恢茫?/P>

(3)該電熱手暖器?數(shù)滴恢帽昝髁藫20W斪盅??敲吹繾鑂2為多少?

(4)當開關(guān)分別調(diào)至?敗?2敗?3數(shù)凳保?ü齊2的最小電流為多少?

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