初中物理电功率的问题(详解)
在线等如图所示,已知R1=5Ω,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~3A,滑动变阻器标有“5A1A”字样。只合上S1,滑片滑到某处时,电压表的示数为4V,电流表示...
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如图所示,已知R1=5Ω,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~3A,滑动变阻器标有“5A 1A”字样。只合上S1,滑片滑到某处时,电压表的示数为4V,电流表示数为1A;断开S1,合上S、S2,灯正常发光;只合上S2,滑动变阻器连入电路的阻值为2Ω,电流表的示数为0.9A。试求:(1)电源电压为多少? 2)灯的额定功率为多少瓦? 3)只合上S2,在变阻器的滑 片允许滑动的范围内, 求滑动变阻器功率的变化范围 展开
如图所示,已知R1=5Ω,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~3A,滑动变阻器标有“5A 1A”字样。只合上S1,滑片滑到某处时,电压表的示数为4V,电流表示数为1A;断开S1,合上S、S2,灯正常发光;只合上S2,滑动变阻器连入电路的阻值为2Ω,电流表的示数为0.9A。试求:(1)电源电压为多少? 2)灯的额定功率为多少瓦? 3)只合上S2,在变阻器的滑 片允许滑动的范围内, 求滑动变阻器功率的变化范围 展开
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解:(1)只闭合S1时,R1与灯串联
I=U1/R1=(U-U滑)/R1 (U-4V)/5Ω=1A
电源电压U=9V
(2)只闭合S2时,灯与R′滑串联
I′=U/R总=U/(R灯+R′滑) 9V/(R灯+2Ω)=0.9A
R灯=8Ω
闭合S2、S时灯正常发光
P灯额=U灯额×I额=9V×0.9A=8.1W
(3)只闭中合S2时,R灯与R滑串联
电路中的最大电流为1A
U灯1=I1R灯=1A×8Ω=8V
U滑1=U-U灯1=9V-8V=1V
P滑1=U滑1I1=1V×1A=1W
当R滑全部连入时,V表不会超过量程
I2=U/(R灯+R滑全)=9V/(8Ω+5Ω)=9/13A
P滑2=U滑2I2=I2×I2×R滑=9/13A×9/13A×5Ω=2.4W
I=U1/R1=(U-U滑)/R1 (U-4V)/5Ω=1A
电源电压U=9V
(2)只闭合S2时,灯与R′滑串联
I′=U/R总=U/(R灯+R′滑) 9V/(R灯+2Ω)=0.9A
R灯=8Ω
闭合S2、S时灯正常发光
P灯额=U灯额×I额=9V×0.9A=8.1W
(3)只闭中合S2时,R灯与R滑串联
电路中的最大电流为1A
U灯1=I1R灯=1A×8Ω=8V
U滑1=U-U灯1=9V-8V=1V
P滑1=U滑1I1=1V×1A=1W
当R滑全部连入时,V表不会超过量程
I2=U/(R灯+R滑全)=9V/(8Ω+5Ω)=9/13A
P滑2=U滑2I2=I2×I2×R滑=9/13A×9/13A×5Ω=2.4W
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1.当只有S1闭合时,R1与R串联。电流相同都为I1=1A。电压表的示数为U2=4VR1两端电压为U1=I1·R1=5Ω×1A=5V
∴电源电压U=U1+U2=5V+4V=9V
2。当S1断开,S2和S闭合时,滑动电阻和电压表都被短路。电路里只有电灯。灯正常发光!电流为I2,电压为电源电压U
只合上S2时、滑动变阻器和灯串联,电流为I3=0.9A∴R总=U/I3=9V/0.9A=10Ω 滑动变阻器电阻为Rc=2Ω,R总=RL+Rc ∴RL=8Ω
∴ 灯的额定功率根据PL=U²/RL=(9V)²/8Ω=10.125W(3)只闭中合S2时,R灯与R滑串联
电路中的最大电流为I4=1A
UL1=I4·RL=1A×8Ω=8V
U滑1=U-UL1=9V-8V=1V
P滑1=U滑1·I4=1V×1A=1W
当R滑全部连入时,V表不会超过量程15V∵滑动变阻器的最大阻值R=5Ω<RL=8Ω,这时滑动变阻器的功率为最大功率
I5=U/(RL+R)=9V/(8Ω+5Ω)=9/13(A)
P滑2=(I5)²R=(9/13A)²·5Ω=2.4W滑动变阻器电功率的变化范围为1~2.4W
∴电源电压U=U1+U2=5V+4V=9V
2。当S1断开,S2和S闭合时,滑动电阻和电压表都被短路。电路里只有电灯。灯正常发光!电流为I2,电压为电源电压U
只合上S2时、滑动变阻器和灯串联,电流为I3=0.9A∴R总=U/I3=9V/0.9A=10Ω 滑动变阻器电阻为Rc=2Ω,R总=RL+Rc ∴RL=8Ω
∴ 灯的额定功率根据PL=U²/RL=(9V)²/8Ω=10.125W(3)只闭中合S2时,R灯与R滑串联
电路中的最大电流为I4=1A
UL1=I4·RL=1A×8Ω=8V
U滑1=U-UL1=9V-8V=1V
P滑1=U滑1·I4=1V×1A=1W
当R滑全部连入时,V表不会超过量程15V∵滑动变阻器的最大阻值R=5Ω<RL=8Ω,这时滑动变阻器的功率为最大功率
I5=U/(RL+R)=9V/(8Ω+5Ω)=9/13(A)
P滑2=(I5)²R=(9/13A)²·5Ω=2.4W滑动变阻器电功率的变化范围为1~2.4W
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解此题你是否对串并联电压电流规律和功率关系掌握并理解,如果这样的话,此题应该没问题
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