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如图所示,电阻R1=2Ω,小灯泡L上标有“3V、1.5W”字样,电源的内阻为r=1Ω,滑动变阻器的最大阻值为R0(大小未知).当触头P滑动到最上端a时,电流表的读数为1A,小灯泡L恰好正常发光,求:(1)滑动变阻器的最大阻值R0;(2)当触头P滑动到最下端b时,电源的总功率及输出功率.(3)不需要说明理由,判断当电路A、B两点间元件消耗的电功率最大时,触头P的位置(假定小灯泡电阻保持不变).试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
如图所示,电阻R
1
=2Ω,小灯泡L上标有“3V、1.5W”字样,电源的内阻为r=1Ω,滑动变阻器的最大阻值为R
0
(大小未知).当触头P滑动到最上端a时,电流表的读数为1A,小灯泡L恰好正常发光,求:
(1)滑动变阻器的最大阻值R
0
;
(2)当触头P滑动到最下端b时,电源的总功率及输出功率.
(3)不需要说明理由,判断当电路A、B两点间元件消耗的电功率最大时,触头P的位置(假定小灯泡电阻保持不变).
试题解答
见解析
解:(1)当触头P滑到a端时,流过小灯泡的电流为:
I
L
=
P
L
U
L
=
1.5
3
A=0.5A
流过滑动变阻器的电流为:
I
0
=I
A
-I
L
=1A-0.5A=0.5A
故:
R
0
=
U
L
I
0
=
3
0.5
Ω=6Ω
(2)电源电动势为:
E=U
L
+I
A
(R
1
+r)=3+1×(2+1)=6V
当P滑到b端时,滑动变阻器和小灯泡均被短路.
电流总电流为:I=
E
R
1
+r
=
6
2+1
A=2A
电源总功率为:P=EI=6×2W=12W
输出功率为:
P
出
=P-I
2
r=12-2
2
×1=8W
(3)触头P在滑动变阻器的a端.
答:(1)滑动变阻器的最大阻值为6Ω;
(2)当触头P滑动到最下端b时,电源的总功率为12W及,出功率为8W.
(3)当电路A、B两点间元件消耗的电功率最大时,触头P在滑动变阻器的a端.
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选修3-1
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