问题 问答题

目前国家提出全民共建资源节约型社会,小明同学试着设计了一个可控制灯泡亮度的节能电路,电路如图,其中滑动变阻器标有“40Ω2A”,小灯泡标有“6V3W”的字样.当闭合开关,调节滑片P到变阻器的中点时,小灯泡恰好正常发光.(灯丝电阻和电源电压不变)

(1)小灯泡正常发光时,电流表的示数是多大?

(2)请你求出小灯泡的灯丝电阻和电源电压;

(3)现小明将a、b间换成标有“6V4W”的小灯泡,保持滑片P的位置不动,闭合开关后发现此小灯泡不能正常发光.试通过计算说明,要使小灯泡正常发光,滑片P应向那一端移动?

答案

(1)小灯泡的额定电流为I=

P
U
=
3W
6V
=0.5A,

由于灯泡与滑动变阻器串联在电路中,灯泡正常发光,灯泡的额定电流就是电流表的示数,那么电流表的示数为0.5A,

答:小灯泡正常发光时,电流表的示数是0.5A.

(2)RL=

U2
P
=
(6V)2
3W
=12Ω,

U=UL+UP=UL+IR=6V+0.5A×20Ω=16V,

答:小灯泡的灯丝电阻12Ω,电源电压为16V.

(3)I′=

P
U
=
4
6
A=0.67A,

UP=U-U=16V-6V=10V,

RP′=

UP
I
=
10V
0.67A
=15Ω,因为RP′=15Ω<RP=20Ω,所以滑片向左移.

答:向左移至大约15Ω处,小灯泡就能正常发光.

选择题
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