分析 (1)知道燈泡的額定電壓和額定功率,根據(jù)P=U2R求出燈泡的電阻;當開關(guān)S撥到位置1,滑動變阻器與L串聯(lián),電壓表測滑動變阻器兩端的電壓,電流表測電路中的電流,根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的電阻,利用電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓;
(2)不改變滑片位置,把開關(guān)S撥到位置2時,滑動變阻器與R串聯(lián),電壓表測滑動變阻器兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出R兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律得出等式即可求出R的阻值;
(3)當開關(guān)S撥到位置1,滑動變阻器與L串聯(lián),電壓表測滑動變阻器兩端的電壓,電流表測電路中的電流,當電壓表的示數(shù)最大時電路中的電流最小,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出L兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出電路中的電流,利用P=UI求出電路消耗的最小功率.
解答 解:(1)由P=U2R可得,燈泡的電阻:
RL=UL額2PL額=(4V)22W=8Ω,
當開關(guān)S撥到位置1,R0與L串聯(lián),電壓表測R0兩端的電壓,電流表測電路中的電流,
由I=UR可得,滑動變阻器接入電路中的電阻:
R1=U1I1=2.8V0.4A=7Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,電源的電壓:
U=I1(R1+RL)=0.4A×(7Ω+8Ω)=6V;
(2)不改變滑片位置,把開關(guān)S撥到位置2時,滑動變阻器與R串聯(lián),電壓表測滑動變阻器兩端的電壓,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,R兩端的電壓:
UR=U-U2=6V-2V=4V,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,電路中的電流:
I2=URR=U2R1,即4VR=\frac{2V}{7Ω},
解得:R=14Ω;
(3)當開關(guān)S撥到位置1,滑動變阻器與L串聯(lián),電壓表測滑動變阻器兩端的電壓,電流表測電路中的電流,
當電壓表的示數(shù)U0=3V時,電路中的電流最小,電路消耗的總功率最小,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,燈泡兩端的電壓:
UL=U-U0=6V-3V=3V,
電路中的電流:
I=\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}=\frac{3V}{8Ω}=\frac{3}{8}A,
電路消耗的最小功率:
Pmin=UI=6V×\frac{3}{8}A=2.25W.
答:(1)電源電壓為6V;
(2)定值電阻的阻值R為14Ω;
(3)當開關(guān)S撥到位置1,為保證電路中各元件的安全,電路消耗的最小功率為2.25W.
點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是電路連接方式的判斷.
科目:初中物理 來源: 題型:解答題
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A. | 電流表A1的示數(shù)變小,燈泡變暗 | |
B. | 電流表A的示數(shù)變小,電壓表V的示數(shù)變大 | |
C. | 電壓表V的示數(shù)不變,電路的總功率變大 | |
D. | 電壓表V的示數(shù)不變,燈泡的亮度不變 |
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