问题详情:
如图所示,滑动变阻器R2上标有“40Ω1A”字样,只闭合开关S1,将变阻器滑片P移到中点时,电流A1示数为0.2A,灯泡L的实际功率为1.6W;同时闭合开关S1、S2,且将变阻器滑片P移到a端时,灯泡正常发光,此时电流表A2的示数为0.1A.(电源电压不变,忽略湿度对灯泡电阻影响)则:
(1)只闭合开关S1时,电压表示数是多少?电源电压是多少?
(2)同时闭合开关S1、S2,且将变阻器滑片P移到a端时,电流表A1的示数是多少?灯泡L的额定功率是多少?
【回答】
【考点】欧姆定律的应用;电功率的计算.
【分析】(1)只闭合开关S1,将变阻器滑片P移到中点时,L与R2串联,电流表A1测电路中的电流,电压表被短路,根据P=I2R表示出灯泡的实际功率即可求出其电阻,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;
(2)同时闭合开关S1、S2,且将变阻器滑片P移到a端时,L与R1并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R1支路的电流,根据并联电路的电压特点求出通过L的电流,根据并联电路的电流特点求出干路电流,根据P=UI求出灯泡的电功率即为额定功率.
【解答】解:(1)只闭合开关S1,将变阻器滑片P移到中点时,L与R2串联,电流表A1测电路中的电流,
此时电压表被短路,示数为0V,
由P=I2R可得,灯泡的电阻:
RL===40Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=可得,电源的电压:
U=I(RL+R2)=0.2A×(40Ω+×40Ω)=12V;
(2)同时闭合开关S1、S2,且将变阻器滑片P移到a端时,L与R1并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R1支路的电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过L的电流:
IL===0.3A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,电流表A1的示数:
I′=IL+I1=0.3A+0.2A=0.5A,
灯泡的电功率即为额定功率:
PL=UIL=12V×0.3A=3.6W.
答:(1)只闭合开关S1时,电压表示数是0V,电源电压是12V;
(2)同时闭合开关S1、S2,且将变阻器滑片P移到a端时,电流表A1的示数是0.5A,灯泡L的额定功率是3.6W.
知识点:电功率
题型:计算题