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如图所示电路中,电源电压为6V且保持不变,R0=30Ω,滑动变阻器的规格为“20...

如图所示电路中,电源电压为6V且保持不变,R0=30Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,电流表的量程为“0~0.6A”,小灯泡上标有“2.5V 1.25W”字样,不考虑灯丝电阻变化,并保证长时间电路安全工作,计算:

1)当S闭合,S1S2都断开,滑动变阻器的滑片移到最右端时,小灯泡在1min内消耗的电能;

2)当S闭合,S1S2都断开时,电路消耗的最大功率;

3)当SS1S2都闭合时,滑动变阻器接入电路的最小阻值。

 

(1)17.28J;(2)3W;(3)15Ω 【解析】 (1)当S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器的滑片移到最右端时,灯泡L与滑动变阻器R串联,滑动变阻器以最大阻值20Ω接入电路,不考虑灯丝电阻变化,根据可得灯泡电阻 串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则电路总电阻为 则通过电路电流为 串联电路中电流处处相等,由小灯泡在1min内消耗的电能 (2)由P=UI可得,灯泡正常工作时的电流为 当S闭合,S1、S2都断开时,滑动变阻器以最小阻值0接入电路时,保证电路安全的情况下,电路电流最大为0.5A,此时电路消耗的功率最大为 (3)当S、S1、S2都闭合时,灯泡L被短路,定值电阻R0与滑动变阻器R并联,通过定值电阻R0的电流为 滑动变阻器接入电路阻值最小时,通过的电流最大,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和的规律,以及考虑电流表的路程,干路电流应为0.6A,则通过滑动变阻器R的最大电流为 根据可得滑动变阻器接入电路的最小阻值 答:(1)当S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器的滑片移到最右端时,小灯泡在1min内消耗的电能是17.28J; (2)当S闭合,S1、S2都断开时,电路消耗的最大功率是3W; (3)当S、S1、S2都闭合时,滑动变阻器接入电路的最小阻值是15Ω。  
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