问题 问答题

如图所示,灯L上标有“6V3W”字样,开关S闭合,滑片P移至a端时,电流表的示数为1A,且灯L正常发光.

(1)电源电压和滑动变阻器的最大阻值分别为多大?

(2)当开关断开,滑片P移至b端时,电流表的示数为0.25A,此时灯泡的实际功率为多大?

(3)当开关断开,滑片P移至b端时,在1min内灯泡消耗的电能为多大?

答案

(1)开关S闭合,滑片P移至a端时,滑动变阻器都被连入电路,灯泡和变阻器并联,

因为灯泡正常发光,

则电源电压为:U=U=UL额=6V,

∴通过灯泡的电流为:IL额=

PL额
UL额
=
3W
6V
=0.5A,

则通过变阻器的电流为:I=I-IL额=1A-0.5A=0.5A,

∴滑动变阻器的最大阻值为:R=

U
I
=
6V
0.5A
=12Ω.

(2)当开关断开,滑片P移至b端时,滑动变阻器都被连入电路,灯泡和变阻器串联,

而灯泡的电阻为:RL=

UL额2
P额L
=
(6V)2
3W
=12Ω,

而此时电路中的电流为:I′=0.25A,

∴灯泡的实际功率为:P=I′2RL=(0.25A)2×12Ω=0.75W.

(3)∵t=1min=60s,

∴灯泡消耗的电能为:W=Pt=0.75W×60s=45J.

答:(1)电源电压为6V,滑动变阻器的最大阻值为12Ω.

(2)此时灯泡的实际功率为0.75W.

(3)在1min内灯泡消耗的电能为45J.

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