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题目
如图所示,灯L上标有“6V 3W”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?

提问时间:2020-07-26

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.
举一反三
已知函数f(x)=x,g(x)=alnx,a∈R.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值和该切线方程.
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