【題目】如圖所示,電源電壓保持不變,燈絲電阻不受溫度影響,滑動(dòng)變阻器的最大電阻為12Ω.當(dāng)S閉合,S1斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片P在a端時(shí),電壓表示數(shù)為6V;當(dāng)S、S1都閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P在b端時(shí),電流表的示數(shù)為2A.
(1)當(dāng)S、S1都閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P在b端時(shí),電壓表的示數(shù)是多少?
(2)電源電壓是多少?
(3)S閉合,S1斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片P在a端時(shí),燈L在10min內(nèi)消耗的電能是多少?

【答案】
(1)解:當(dāng)S、S1閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P在b端時(shí),燈L與R并聯(lián),電壓表測(cè)量電流表兩端的電壓,因?yàn)殡娏鞅淼膬?nèi)阻很小,所以電壓表的時(shí)數(shù)為零(幾乎為零).

答:當(dāng)S、S1都閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P在b端時(shí),電壓表的示數(shù)是0;


(2)解:當(dāng)S閉合,S1斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片P在a端時(shí),燈L與R串聯(lián),電壓表測(cè)量R兩端的電壓,電流表測(cè)量電路電流;

電路中的電流:I=IR= = =0.5A;

設(shè)燈L的電阻為RL,電源電壓為U;

由串聯(lián)電路電壓規(guī)律和歐姆定律可得:Ua+IRL=U,即6V+0.5A×RL=U﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

當(dāng)S、S1都閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P在b端時(shí),燈L與R并聯(lián),電流表測(cè)量干路電流;

由于并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,則I=IL+I,即 + =2A﹣﹣﹣﹣﹣②

聯(lián)立①②解得:U=12V,RL=12Ω;

答:電源電壓是12V;


(3)解:當(dāng)S閉合,S1斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片P在a端時(shí),燈L與R串聯(lián),此時(shí)電路電流為0.5A;

則燈L在10min內(nèi)消耗的電能:WL=I2RLt=(0.5A)2×12Ω×10×60s=1800J.

答:S閉合,S1斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片P在a端時(shí),燈L在10min內(nèi)消耗的電能是1800J.


【解析】(1)當(dāng)S、S1閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P在b端時(shí),燈L與R并聯(lián),電壓表測(cè)量電流表兩端的電壓,電壓表測(cè)量電流表兩端電壓,根據(jù)電流表相當(dāng)于導(dǎo)線判斷電壓表的示數(shù);(2)當(dāng)S閉合,S1斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片P在a端時(shí),燈L與R串聯(lián),電壓表測(cè)量R兩端的電壓,電流表測(cè)量電路電流;根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律表示出電源電壓;S、S1都閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P在b端時(shí),燈L與R并聯(lián),電流表測(cè)量干路電流;根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律表示出電流關(guān)系;聯(lián)立關(guān)系式即可求出電源電壓和燈泡的阻值;(3)S閉合,S1斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片P在a端時(shí),燈L與R串聯(lián),直接根據(jù)W=I2Rt即可求出燈L在10min內(nèi)消耗的電能.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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