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如图所示,电源电压保持不变,灯泡上标有“12V 6W”,定值电阻R1=120Ω,...

如图所示,电源电压保持不变,灯泡上标有“12V 6W”,定值电阻R1=120Ω,滑动变阻器R2上标有“50Ω、1A”,电压表的量程选用“0〜3V”。断开S2,闭合SS1,滑片P移到B端,灯泡刚好正常发光。

(1)将滑片P移到B端,三个开关都闭合,lmin内电路消耗的电能是多少?

(2)断开S1,闭合SS2,在安全前提下,调节滑片P的过程中,电路消耗的最小功率是多少?

 

(1)432J;(2)0.9W 【解析】 由图知道,当断开S2 ,闭合S和S1 ,滑片P移到B端时,电路中只有灯泡,又因为此时灯泡刚好正常发光,所以,电源电压等于小灯泡的额定电压,即U=UL额=12V; (1)若将滑片P移到B端,三个开关都闭合,则灯泡L和R1 并联,因为并联电路中各支路两端的电压等于电源电压,所以此时灯泡仍然正常发光,即灯泡的功率是:PL =6W, 所以lmin内电路消耗的电能是 W=WL+WR=PLt+=6W×60s+=360J+72J=432J; (2)由图知道,当断开S1,闭合S和S2时,R1与滑动变阻器R2 串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,由P=UI知道,电路的电流越小,电路消耗的功率就越小。 由于电压表的量程选用的是“0~3V”,所以电压表示数最大为3V,由串联分压规律可知,此时滑动变阻器接入电阻值最大,又因为串联电路电流处处相等, 所以,由欧姆定律知道 即 即变阻器接入电路的最大阻值是R2 =40Ω; 此时电路中有最小电流是 Imin = =0.075A   故电路消耗的最小功率是 Pmin =UImin =12V×0.075A=0.9W。
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A.电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W0.9W

B.电流表示数允许的变化范围为0.2A0.5A

C.滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω20Ω

D.电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8W3W

 

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