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某同学设计了一个能使灯泡以不同功率工作的电路,电路如如图所示.灯泡上标有”6V ...

某同学设计了一个能使灯泡以不同功率工作的电路,电路如如图所示.灯泡上标有”6V 9W”字样,当滑动变阻器R3的滑片滑至最右端,开关S闭合时,灯泡正常发光;当开关S断开,滑动变阻器R3的滑片在最左端和在最右端时,电压表的示数之比为1:2;当开关S闭合,滑动变阻器的滑片在最左端和在最右端时,电压表的示数之比为2:5.
求 (1)电源电压.
(2)电阻R2的阻值.
(3)通过滑动变阻器的滑动和开关的闭合,灯泡的最小功率.

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(1)当滑动变阻器R3的滑片滑至最右端,开关S闭合时,电路中只有灯泡,灯泡正常发光,电源电压等于灯两端的电压(额定电压); (2)当开关S断开,滑动变阻器R3的滑片在最左端和在最右端时,利用串联电路的分压关系列一个方程①; 当开关S闭合,滑动变阻器的滑片在最左端和在最右端时,利用串联电路的分压关系列一个方程②; 联立方程组求R2和R3的阻值; (3)R1、R2和R3全部串联接入电路时,电路中的电流最小,灯泡的功率最小,利用电功率的公式求解. 【解析】 灯丝电阻:. (1)当滑动变阻器R3的滑片滑至最右端,开关S闭合时,如图1所示, ∵灯泡正常发光, ∴U=U1=U额=6V; (2)当开关S断开,滑动变阻器R3的滑片在最左端和在最右端时,如图2所示, ∵电压表的示数之比为1:2 ∴R3=R1+R2,------① 当开关S闭合,滑动变阻器的滑片在最左端和在最右端时, ∵电压表的示数之比为2:5 ∴R1:R3=2:3; 又∵R1=4Ω, ∴R3=6Ω; 由①得: R2=R3-R1=6Ω-4Ω=2Ω; (3)R1、R2和R3全部串联接入电路时,电路中的电流最小,灯泡的功率最小: . 答:(1)电源电压为6V; (2)电阻R2的阻值2Ω; (3)通过滑动变阻器的滑动和开关的闭合,灯泡的最小功率为1W.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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