初中物理电学题求详细解答 电源电压不变,电阻R1为6欧。当开关s和s1都闭合
15.如图10所示电路,电源电压不变,电阻R1为6欧。当开关S和S1都闭合,滑动变阻器的滑片在a端时,电流表的示数为2安,灯消耗的电功率为6瓦,且正常发光。当只闭合S,滑...
15.如图10所示电路,电源电压不变,电阻R1为6欧。当开关S和S1都闭合,滑动变阻器的滑片在a端时,电流表的示数为2安,灯消耗的电功率为6瓦,且正常发光。当只闭合S,滑片P在b端时,变阻器消耗的电功率为灯额定功率的。
求:(1)灯的额定电压。
(2)滑片P在b端时,电路消耗的总功率是多大?
(设电阻值不随温度变化) 展开
求:(1)灯的额定电压。
(2)滑片P在b端时,电路消耗的总功率是多大?
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分析:在初中电学中,通常这类题目可以通过“当作电源电压不变、电灯电阻不变”来建立方程或方程组来求解:
⑴ 设电灯电阻为RL,电源电压为U,由题意:“当开关S和S1都闭合,滑动变阻器的滑片在a端时,电流表的示数为2安,灯消耗的电功率为6瓦,”可知,这时L与R1并联,且直接接到电源上,所以可得到关系式:
U/R1+U/RL=2(A),即U/6(Ω)+U/RL=2(A)……①;及U²/RL=6(W)……②
解①和②组成的方程组,得U=6V;RL=6Ω。
由于这时候电灯“正常发光”,所以灯的额定电压:U额=U=6V
⑵ 当只闭合S,滑片P在b端时,变阻器R与L串联,设这时电路中的电流为I‘,则可得关系式:
I'(RL+R)=U,即I'(6Ω+R)=6V……③;及I’²R=6 /4(W)……④;
解③和④组成的方程组,得 R=6Ω;I‘=0.5A
∴滑片P在b端时,电路消耗的总功率是P总=UI’=0.5A×6V=3W
说明:原题中最后部分少了一个数据:“当只闭合S,滑片P在b端时,变阻器消耗的电功率为灯额定功率的1/4”
⑴ 设电灯电阻为RL,电源电压为U,由题意:“当开关S和S1都闭合,滑动变阻器的滑片在a端时,电流表的示数为2安,灯消耗的电功率为6瓦,”可知,这时L与R1并联,且直接接到电源上,所以可得到关系式:
U/R1+U/RL=2(A),即U/6(Ω)+U/RL=2(A)……①;及U²/RL=6(W)……②
解①和②组成的方程组,得U=6V;RL=6Ω。
由于这时候电灯“正常发光”,所以灯的额定电压:U额=U=6V
⑵ 当只闭合S,滑片P在b端时,变阻器R与L串联,设这时电路中的电流为I‘,则可得关系式:
I'(RL+R)=U,即I'(6Ω+R)=6V……③;及I’²R=6 /4(W)……④;
解③和④组成的方程组,得 R=6Ω;I‘=0.5A
∴滑片P在b端时,电路消耗的总功率是P总=UI’=0.5A×6V=3W
说明:原题中最后部分少了一个数据:“当只闭合S,滑片P在b端时,变阻器消耗的电功率为灯额定功率的1/4”
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