期末统考卷 ( 一 )25 .如图甲所示电路,电源电压不变,灯泡 L 标有“ 6V 4W” 字样, R1 为滑动变阻器, R0 为定值电阻,电流表量程为0 ~ 0
6A ,电压表量程为 0 ~ 15V
闭合 S1 、 S2 ,滑片 P 从最右端向左移动时,电流表与电压表示数变化如图乙所示. ( 灯丝电阻不随温度变化 ) 求:(1) 小灯泡的电阻;(2)R0 的阻值和电源电压;(3) 闭合 S1 、断开 S2 ,为保证电路各元件安全工作,求滑动变阻器 R1 接入电路的最小值和灯泡的最小功率.解:(1)灯泡的电阻 RL=U2LPL=(6V)24W=9Ω(2)闭合 S1、S2时,R1 与 R0 串联,灯泡 L 被短路.当滑片 P 在最右端时,连入电路中的电阻最大,电流最小,由图象可知:U1=15V,I=0
2A,R1 的最大阻值 R1=U1I =15V0
2A=75Ω电源电压 U=I(R0+R1)=0
2A×(R0+75Ω)①当滑片 P 在另一位置时,由图象可知,U1′=9V,电流 I ′=0
6A,R1 接入的阻值R1′=U1′I ′= 9V0
6A=15Ω电源电压 U=I ′(R0+R1′)=0
6A×(R0+15Ω)②联立①②,解得:R0=15Ω,U=18V(3)闭合 S1,断开 S2,R0、R1和灯泡 L 串联,电流表的量程小于灯泡额定电流,则电路中的最大电流等于电流表的量程 0
6A,电路中总电阻最小,R 最小= UI 最大=18V0
6A=30Ω滑动变阻器 R1的最小电阻 R1 最小=R 最小-R0-RL=30Ω-15Ω-9Ω=6Ω闭合 S1,断开 S2,R0、R1与灯泡 L 串联,电压表示数 U ′=15V 时,灯泡的功率最小,R0两端的电压 U0=U-U ′=18V-15V=3V电路中的最小电流 I 最小=U0R0= 3V15Ω=0
2A灯泡的最小功率 PL 最