(2011•东海县模拟)如图电路,电源电压不变,灯泡L标有“6V 3W”字样.当S闭合,S1、S2断开,滑片P

(2011•东海县模拟)如图电路,电源电压不变,灯泡L标有“6V 3W”字样.当S闭合,S1、S2断开,滑片P从b端滑到中点时,电流表的示数变化了0.1A,此时电压表的示数为6V;保持滑片P的位置不变,闭合S1、S2,电流表的示数又变化了2A.则电源电压______V,定值电阻R0的阻值______Ω.
夺朱之紫 1年前 已收到1个回答 举报

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解题思路:由灯泡铭牌信息求出灯泡的电阻及额定电流;当S闭合,S1、S2断开时,灯泡及R串联,电压表测L两端的电压,因电压表示数为灯泡的额定电压,故灯泡正常发光,则可知滑动变阻器滑片接中点时电路中的电流;由题意可知当滑片P在b点时电路中的电流;则分别以电源电压为等价列出滑片在两个不同位置时的表达式,联立则可解得电源电压及R的总阻值.
当将开关全部闭合时,灯泡L被短路,R0及滑动变阻器并联,则由电流表示数的变化可求得此时干路电流,由欧姆定律求得通过滑动变阻器的电流,则由并联电路的电流规律可求得通过R0的电流,由欧姆定律可求得R0的阻值.

灯泡电阻RL=
U2
P=
(6V)2
3W=12Ω;
灯泡的额定电流IL=[P/U]=[3W/6V]=0.5A;
当S闭合,S1、S2断开时,灯泡及滑动变阻器串联,且当滑片移到中点时灯泡正常发光,故此时电路中电流为0.5A.
则有
U=IL(RL+[1/2]R) ①
当滑片在b端时
U=(IL-0.1A)(RL+R)②
由①②可得 0.5A(12Ω+[1/2]R)=(0.5A-0.1A)(12Ω+R)
解之 R=8Ω
U=0.5A×(12Ω+[1/2]×8Ω)=8V;
当开关全部闭合时,灯泡L短路,R与R0并联,则总电阻减小,总电流增大,即电流:I2=IL+2A=0.5A+2A=2.5A;
通过滑动变阻器的电流IR=[U

1/2R]=[8V

1/2×8Ω]=2A;
则通过R0的电流I0=I2-IR=2.5A-2A=0.5A;
则定值电阻R0的阻值R0=[U
I0=
8V/0.5A]=16Ω.
故答案为 8,16.

点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;滑动变阻器的使用.

考点点评: 本题考查了串并联电路的特点及欧姆定律的应用,对学生要求较高;在解题时要根据电路中电阻的变化判断出电流的变化方向,从而准确地确定出电流值.

1年前

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