1、
小莉在实践活动中设计的模拟调光灯电路,如图所示.她选用的电源电压恒为12V,小灯泡上标有“6V 6W”、滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样.若不考虑灯泡温度对电阻的影响,闭合开关S后,问:
(1)小灯泡正常发光时的电阻是多少?
(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,电压表的示数以及电路消耗的总功率是多少?
(3)当滑动变阻器的滑片P移到a端时,会出现的情况是什么?
(1)解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压.
灯泡正常发光时的电压为6V,功率为6W,
根据P= 可得,灯泡的电阻:
RL= = =6Ω
(2)解:当滑动变阻器的滑片P在中点时,接入电路的电阻R=10Ω,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴根据欧姆定律可得,电路中的电流:
I= = =0.75A,
电压表的示数:
UL=IRL=0.75A×6Ω=4.5V,
电路消耗的总功率:
P=UI=12V×0.75A=9W
(3)解:当滑动变阻器的滑片P移到a端时,灯泡两端的电压和电源的电压相等,因电源的电压比灯泡两端的电压大得多,故灯泡会被烧坏,此时电压表的示数为12V
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压.(1)灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,根据P= 求出灯泡的电阻;(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出灯泡两端的电压,利用P=UI求出电路消耗的总功率;(3)当滑动变阻器的滑片P移到a端时,灯泡两端的电压和电源的电压相等,电压表测电源的电压,然后与灯泡的额定电压相比判断灯泡会出现的情况.
【考点精析】利用欧姆定律及其应用和电阻的串联对题目进行判断即可得到答案,需要熟知欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR);电阻的串联有以下几个特点:(指R1,R2串联) 1、电流:I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等) 2、电压:U=U1+U2(总电压等于各处电压之和) 3、 电阻:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和)如果n个阻值相同的电阻串联,则有R总=nR 4、分压作用:U1:U2=R1:R2.
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