践行者初中物理电学典题详解第359题:电学综合题,有难度。

志专践行者 2024-08-31 17:38:45

359.如图是某电器设备的部分电路,电源电压U=4.5V保持不变,灯泡L标有“6V、6W”字样.已知闭合开关S1和S3时,电路消耗的功率为2.025W,不计灯丝电阻随温度的变化.

⑴求定值电阻R1的阻值;

⑵三个开关S1,S2,S3都闭合时,求通过电流表的电流大小;

⑶电压表的量程为0-3V,电流表的量程为0-0.6A,滑动变阻器R2的阻值在0-20Ω内可调,只闭合开关S2,在保证电表安全的情况下,求灯泡L消耗的电功率的变化范围.

解析:1当只闭合S1、S3时:

1.1分析电路图可知:

①L断路,R2短路,V短路,

电路是R1的简单电路,

②A测电路中的电流I1;

1.2由题意可知:①U=4.5V,

②P=2.025W,

则由P=U²/R可知:

R1=U²/P=(4.5V)²/2.025W=10Ω;

2当三个开关S1,S2,S3都闭合时:

2.1分析电路图可知:

①R2、V短路,L与R1并联,

②A测干路电流I;

2.2由题意可知:

①灯泡L标有“6V、6W”字样,

且不计灯丝电阻随温度的变化,

则UL额=6V,PL额=6W,

RL=(UL额)²/pL额=6W,

IL额=PL额/UL=1A,

②U=4.5V,

③R1=10Ω,

所以I=U/RL+U/R1

=4.5V/6Ω+4.5V/10Ω

=0.75A+0.45A

=1.2A;

3当只闭合S2时:

3.1分析电路图可知:

①L与R2串联,

②V浏量R2两端电压U2,

③A测量电路中的电流I';

3.2由题意可知:

①电压表的量程为0-3V,

则可知U2max=3V,

②电流表的量程为0-0.6A,

因为IL额=1A>0.6A,

所以Imax=0.6A

③滑动变阻器R2的阻值在0-20Ω内可调;

3.3当U2max=3V时,

ULmin=U-U2max=1.5V,

PLmin=(ULmin)²/RL=0.375W,

当Imax=0.6A时,

PLmax=(Imax)²RL=2.16W,

所以在保证电表安全的情况下,

灯泡L消耗的电功率的变化范围为

0.375W~2.16W.

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