D.当滑动变阻器接入电路的阻值为2.5Ω时,灯泡消耗的电功率为3.2 W,此时灯丝的阻值为5Ω
16.(2016崇左)如图20所示,电源电压恒为4V,灯泡标有“4V 2W”字样(灯
丝电阻不变)。当S1、S2都闭合,且滑动变阻器R2的滑片P在中点时,电流表示数为0.9A,此时灯泡的功率为P1,当S1、S2都断开时,灯泡实际消耗的功率为P2,且P2︰P1=1︰4。求: (1)灯泡的额定电流; (2)R2的最大阻值;
(3)当S1、S2都闭合时,电路消耗的最小功率;
(4)当S1、S2都断开时,R1工作2min消耗的电能。 图20
17.图示电源电压恒定不变,滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,定值电阻R2=30Ω,灯泡L标有“6V 3.6W”字样,且电阻不变。当滑动变阻器滑片滑到最左端,只闭合S1时,灯L刚好正常发光。求: (1)灯泡工作时的电阻;
(2)当S1断开、S2闭合时,将滑动变阻器的滑片滑到最右端,R2在5min内做的电功是多少?
(3)该电路工作时能消耗的最大功率是多少?
18.(2016聊城)如图所示,小灯泡L标有“6V 3W”的字样,不考虑灯丝电阻的变化,滑动变阻器的最大阻值R为24Ω,电源电压保持不变。当S闭合,S1、S2断开,滑片P滑到中点时,小灯泡恰好正常发光。保持滑片P的位置不变,闭合S、S1、S2,发现电流表的示数变化了1A。求: (1)小灯泡正常发光时的电流。 (2)电源电压。
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,电路消耗总功率的最小值。
答案
1-5.DADBC 6-10 BDBBC 11.D 12.CD 13.B 14.A 15.D
16.(1)IL=PL /UL =2W/4V=0.5A
(2)当S1、S2都闭合,且变阻器滑片P在中点时,灯L与R2并联,此时灯泡正常发光
I2=I-IL=0.9A-0.5A = 0.4A 此时变阻器的阻值为:R2/= U /I2 =4V/0.4A =10Ω[来源:学|科|网] 变阻器的最大阻值为:R2=2R2/=2×10Ω=20Ω
(3)当S1、S2都闭合时,此时灯L与R2并联,灯L正常发光:
P1=PL 当R2的阻值最大时,R2消耗的功率最小: P2min= U 2/R2=(4V)2/20Ω=0.8W 电路消耗的最小功率为:
Pmin=P1+P2min= PL +P2min=2W+0.8W=2.8W (4)当S1、S2都断开时, R1与灯L串联:
P2P2I2RL∵ ? ? 且 P2︰P1=1︰4 2PPIR1LLL
I21∴ 2 ? 得 I=0.25A
(0.5A)4∵ RL=UL /IL =4V/0.5A=8Ω ∴ UL/=IRL=0.25A×8Ω=2V
U1=U-UL/=4V-2V=2V W1=U1It=2V×0.25A×2×60s=60J
2U额(6V)217.解(1)R???10?
P额3.6W (2)题意有:电源电压为U=6V
所以R1、R2串联时,串联电路中电流是
U6VI???0.12A
R1?R220??30?W2?I2R2t?(0.12A)2?30??300s?129.6J
(3)当变阻器的滑片滑到最左端,L与R并联时,电路的总功率最大
(6V)2?4.8W P最大?PL?P2?3.6W?30?
PL3W?0.5 A 18.解:(1)小灯泡正常工作时的电流I=U=
L6V(2)当S闭合,S1、S2都断开时,电路为滑动变阻器和小灯泡串联,滑片P从b端向a端滑到中点时,滑动变阻器连入电路的阻值为
R24???12?小灯22,
2(UL)(6V)2泡正常发光,则电路中的电流I=0.5 A,小灯泡的电阻RL=??12?
PL3W所以电源电压U=I(
R?RL)=0.5 A×(12Ω+12Ω)=12V 2(3)当开关S、S1、S2都闭合时,电路为滑动变阻器和定值电阻R0并联,电流表的示数变化了1A,则干路电流I/=0.5A+1A=1.5A,通过滑动变阻器的电流I1=
U12V??1A,通过定值电阻R0的电流I0=I/-I1=1.5A-1A=0.5A, R12?2定值电阻R0的阻值R0=
U12V??24?, I00.5A当滑动变阻器连入电路的阻值最大时,电路消耗的总功率最小,电路消耗总功率
的最小值
U2U2(12V)2(12V)2Pmin=????12W
R0R24?24?

