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如图所示,电源电压保持不变,有一个额定电压为12V的小灯泡,其U-I图像如图乙所...

如图所示,电源电压保持不变,有一个额定电压为12V的小灯泡,其UI图像如图乙所示,滑动变阻器R2上标有“25Ω 2A”字样,定值电阻R140Ω。只闭合开关S1,滑片处于某一位置a时,电流表的示数Ia0.4A,滑动变阻器的功率为Pa,电阻为Ra;只闭合开关S2,滑片位于位置b时,电流表的示数为Ib,滑动变阻器的功率为Pb,电阻为Rb。已知:RaRb94PaPb41

(1)小灯泡的额定功率是多少?

(2)IaIb为多少?电源电压是多少?

(3)重新选择电流表和电压表量程,用阻值合适的定值电阻代替R1接入电路,要求在只闭合开关S2时,电流表和电压表示数分别能达到满偏,且电路能正常工作,求电路的总功率的最大值和最小值分别是多少?

 

(1)6W;(2)4∶3,15V;(3)9W,7.2W 【解析】 【解析】 (1)由图乙可知,UL=12V时,IL=0.5A 灯泡的额定功率PL=ULIL=12V×0.5A=6W (2)只闭合S1,灯泡与变阻器Ra串联,Ia=0.4A,由图乙可知此时灯泡两端电压UL′=6V,只闭合S2时,电阻R1与变阻器Rb串联,已知Ra∶Rb=9∶4 由===,得= 因为Ia=0.4A,所以Ib=0.3A 两次电路的电源电压分别为 只闭合S1时,U=UL′+IaRa=6V+0.4A×Ra① 只闭合S2时,U=Ib(R1+Rb)=0.3A×(40Ω+Rb)② Ra∶Rb=9∶4③ 由①②③得Ra=22.5Ω,Rb=10Ω,代入①得电源电压U=15V (3)电源电压U=15V,由题意知变阻器与定值电阻串联,故电压表量程只能选0~3V,变阻器标有“2A”,故电流表量程选0~0.6A 当R2=0,I大=0.6A时,电压表示数为0,选取定值电阻阻值最大R大===25Ω 当U2=3V,I大=0.6A时,选取定值电阻阻值最小 R小===20Ω 所以选取定值电阻的取值范围为20~25Ω 当电路中电流最大时,电路总功率最大 P大=UI大=15V×0.6A=9W 当选取的定值电阻最大,且电压表满偏时,电路总功率最小P小=UI小=15V×=7.2W  
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考点分析:
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如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器R最大阻值为10Ω,小灯泡L标有“6V 3W”字样。闭合开关SS1S2,滑动变阻器滑片P移至最左端时,小灯泡L恰好正常发光。闭合开关SS1,断开开关S2,电压表的示数为3.6V,忽略小灯泡电阻随温度的变化。求:

(1)电源的电压及小灯泡L的电阻;

(2)R1的阻值;

(3)闭合开关SS2,断开开关S1,滑动变阻器消耗的电功率为0.72W时,电流表的示数。

 

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如图,电源电电压不变,定值电阻R1=6Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器R2的规格为“40Ω 1A”,闭合开关后,当滑片P置于M点时,电流表示数为0.3A,当滑片P置于N点时,电流表示数变化了0.1A,且滑动变阻器连入电路中的阻值

1)求定值电阻R1前后两次电功率之比;

2)求电源电压;

3)在不损坏元件的情况下,求出滑动变阻器的取值范围.

 

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如图所示电源电压可调,定值电阻R1,灯L上标有“6V 3.6W”,滑动变阻器R2上标有(20Ω 1A),电流表、电压表的量程分别为(00.6A)和(03V)。

(1)开关S断开时,求小灯泡正常发光时的电流和电路安全工作时的电源的最大电压;

(2)开关S闭合后,要求在移动滑动变阻器滑片P的过程中,电流表、电压表的示数先后均能达到满刻度且电路安全工作。求电源电压的取值范围。

 

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如图(a)所示,电源电压为24V,且保持不变,电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R标有“50Ω 1A”字样,电压表、电流表的规格如图(b)所示。闭合电键S后,电流表示数为0.9A.求:

(1)电阻R1两端的电压U1

(2)滑动变阻器R2接入电路的阻值;

(3)在电表量程可换的情况下,为使滑动变阻器接入电路的阻值范围最大,小明同学认为可以采取下列方案之一来实现:a、去掉电压表V1b、去掉电压表V2c、将电流表用导线代替。请通过计算说明可行的方案并求出此时滑动变阻器的取值范围及电路中的电压表、电流表对应的示数情况。

 

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如图所示电路,电源电压不变,定值电阻R110Ω,滑动变阻器R2标有“60Ω 1A”字样,灯泡上标有“8V 4W”字样,灯泡阻值不受温度影响。电流表可选用“00.6A”或“03A”两种量程,电压表可选用“03V”或“015V”量程。

(1)求灯泡正常发光时的电阻;

(2)闭合开关SS1,调节滑动变阻器的滑片在中点时,灯泡正常发光,求电源电压;

(3)若电源电压可变,电压表只用“015V”量程。闭合开关SS2,调节滑动变阻器滑片的过程中,在电路安全的前提下,电流表的最大和最小示数如图所示(两次读数时电流表可能更换了量程)。求电源电压的可能值以及电路总功率的最小值。

 

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