问题补充:
如图所示,灯泡L标有“12V??12W”字样,滑动变阻器最大阻值为R1,R2为24Ω,电源两端电压保持不变.当开关S1、S2、S3都闭合时,L恰能正常发光;若S1S2断开,S3闭合,改变滑片的位置,使滑动变阻器连入电路的阻值分别为和R1,这两种情况下,滑动变阻器消耗的功率相等.
求:(1)小灯泡正常发光时电流表的示数.
(2)S1、S2断开,S3合,滑片P在左端时,滑动变阻器消耗的功率.
答案:
解:(1)当开关S1、S2、S3都闭合时,电阻R3被短路,灯泡与电阻R2并联接在电源两端,
灯泡正常发光,电源电压U=UL=12V,
∵P=UI,
∴通过灯泡的电流IL===1A,
通过电阻R2的电流:
I2===0.5A,
电流表示数IA=IL+I2=1A+0.5A=1.5A;
(2)∵I=,
∴灯泡电阻RL===12Ω,
由电路图可知,若S1与S2断开、S3闭合时,灯泡与电阻R1串联,
滑动变阻器接入电路的阻值为时电路电流I=,
滑动变阻器功率P=I2=,
滑动变阻器阻值全部接入电路时,电路电流I′=? ①,
滑动变阻器功率P′=I′2R1=R1 ②,P=P′③,
即=R1,
即=4,
解得:R1=2RL=2×12Ω=24Ω,P′=2.67W;
答:(1)小灯泡正常发光时电流表的示数为1.5A.
(2)S1、S2断开,S3合,滑片P在左端时,滑动变阻器消耗的功率为2.67W.
解析分析:(1)由电路图可知,当开关S1、S2、S3都闭合时,电阻R3被短路,灯泡与电阻R2并联接在电源两端,电流表测干路电流,灯泡在额定电压下正常发光,由电功率公式P=UI的变形公式求出灯泡电流,根据题意求出电源电压,由欧姆定律与并联电路特点可以求出电流表示数.
(2)由欧姆定律求出灯泡电阻;分析清楚电路结构,由欧姆定律求出电流电流,由电功率公式求出滑动变阻器的功率,求出滑动变阻器消耗的功率.
点评:本题难度较大,分析清楚电路结构是正确解题的前提,应用串并联电路特点、欧姆定律、电功率公式及其变形公式即可正确解题.
如图所示 灯泡L标有“12V??12W”字样 滑动变阻器最大阻值为R1 R2为24Ω 电源两端电压保持不变.当开关S1 S2 S3都闭合时 L恰能正常发光;若S1S2