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如图所示的电路中,电源电压恒定不变,灯泡L标有“6V 3W”,定值电阻R的阻值为...

如图所示的电路中,电源电压恒定不变,灯泡L标有“6V 3W”,定值电阻R的阻值为8Ω,滑动变阻器R的最大阻值为120Ω,电压表的量程为0~15V.当电压表的示数为8V时,灯泡恰好正常发光,忽略温度变化对灯泡电阻的影响.求:
(1)电源电压U
(2)滑动变阻器连入电路的电阻值为25Ω时,灯泡消耗的实际功率
(3)在不超过灯泡额定电压和电压表量程的情况下,滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围.

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(1)由灯泡的铭牌可求得电流,由串联电路的特点和欧姆定律可求得电压; (2)由欧姆定律可求得电流,由P=I2R可求得实际功率; (3)此题只需考虑两种情况:①灯泡正常发光时(不超过灯泡额定电压的最低要求)、②电压表达到最大量程时(不超过电压表量程的最低要求).前者可由灯泡正常发光时电压表的示数,结合欧姆定律求得;后者可先求得灯泡L和电阻R分得的电压,进而可求出电路电流,再由欧姆定律求得此时滑阻连入电路的阻值. 【解析】 (1)由P=UI得:I==0.5A, R上的电压为U=IR=0.5A×8Ω=4V, 总电压U=UL+U+U1=18V; (2)由P=得:RL==12Ω, 由I=得:I1== 灯泡的实际功率为:PL=I2R=(0.4A)2×12Ω=1.92W; (3)当灯泡正常发光时,滑动变阻器连入电路的阻值:Rmin===16Ω; 当电压表达最大量程时,灯泡和R两端的电压为U2=18V-15V=3V 电路中电流为:I2==0.15A 此时滑阻接入电路的阻值:Rmax===100Ω 所以,在不超过灯泡额定电压和电压表量程的情况下,滑阻的阻值变化范围为:16~100Ω. 答:(1)电源电压为18V;(2)灯泡实际消耗的功率为1.92W; (3)滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围为16~100Ω.
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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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