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如图甲是电阻和灯泡L的电流随电压变化图象,灯泡上标有“12V 9.6W”的字样;...

如图甲是电阻和灯泡L的电流随电压变化图象,灯泡上标有“12V 9.6W”的字样;将它们按图乙所示的电路连接,滑动变阻器上标有“20Ω 1.5A”,电流表使用的量程是03A,电源电压不变; 

1)求灯泡L正常发光时的电阻

2)当只闭合开关SS2 滑片P位于a端时,灯泡L的实际功率为1W,求电源电压;

3)开关和滑片分别置于什么位置时,电路消耗的电功率最大?最大功率是多少?

 

(1)15Ω;(2)12V;(3)三个开关都闭合,滑片置于b端时,电路消耗功率最大;最大功率是24W 【解析】 (1)根据可知灯泡的电阻为 (2)当只闭合开关S、S2,滑片P位于a端时,与滑动变阻器的最大阻值串联,由图象可知,当,通过灯泡的电流时,的实际功率 所以,灯泡L的实际功率为1W时,灯泡两端的电压,电路中电流,因串联电路中各处的电流相等,所以滑动变阻器两端的电压 所以电源的电压 (3)根据可知当电路中的电阻最小时电路消耗的功率最大;由于滑片P移到b端,同时闭合开关S、S1、S2时,灯泡与R1并联时总电阻最小,所以此时电路消耗的电功率最大;由于电源电压U=12V,则灯泡正常工作时PL =P额=9.6W;由图象可知,当U1=2V,通过电阻R1的电流I1=0.2A,由得 R1的实际功率是 所以电路消耗的电功率最大是 答:(1)灯泡L正常发光时的电阻; (2)电源电压是; (3)三个开关都闭合,滑片置于b端时,电路消耗功率最大;最大功率是24W。  
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C.c实验中滑动变阻器的作用是为了方便多次测量求平均值来减小误差

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