(12分)如图所示,变阻器R1的最大电阻是6Ω,R2=6Ω,电源内阻r=1Ω,闭合S使滑动头P滑到R1中点时,L恰能正常发光,此时电源总功率为16W,电源输出功率为12W.求:(1)电源电动势E

◎ 题目

(12分)如图所示, 变阻器R1的最大电阻是6Ω,R2 = 6Ω, 电源内阻r =1Ω, 闭合S使滑动头P滑到R1中点时, L恰能正常发光, 此时电源总功率为16W, 电源输出功率为12W. 求:

(1)电源电动势E
(2)灯电阻RL
(3)断开S要灯仍正常发光P点应如何滑动,并求该时候电源的输出功率。

◎ 答案

1、E="8V" 2、3Ω 3、向右滑动 4、7W

◎ 解析

本题考查闭合电路欧姆定律,由电源输出功率和焦耳热功率可求得电路中的总电流,再由电源功率P =EI可求得电源功率,由闭合电路欧姆定律可求得电源内电压,从而求得路端电压,由欧姆定律可求得流过R2的电流,从而由干路电流数值可求得流过L电流大小,由P在中点位置,可知滑动变阻器阻值,可求得滑动变阻器分得电压,从而求得灯泡L两端电压,由欧姆定律求得灯泡电阻
(1)由闭合电路的功率关系得:P=P+P …………1分
又:P=I2r,…………1分
解得电路中的总电流为:I=((P-P)/r)1/2=((16-12)/1)1/2=2A…………1分
由P=IE解得电动势为: E=P/I=16/2=8V…………1分
路端电压为:U=E-Ir=8-2×1=6V…………1分
流过R2的电流为:I2=U/R2=6/6=1A…………1分
流过R1、L的电流为:IL=I-I2=(2-1)=1A…………1分
R1上的电压为:U1=I1R1/2=1×2=2V…………1分
灯电阻为:RL=UL/IL=(U-U1)/IL=(6-2)/1=4Ω…………1分
(2)断开S后,由(1)问的解知,要使灯正常发光,
则流过灯的电流必为1A,灯两端的电压必为4V,…………1分
此时内阻上的电压为:Ur=ILr=1×1=1V…………1分
滑变电阻器上分得的电压为:U=E-UL-Ur=(8-4-1)=3V…………1分
滑变电阻器的阻值为:R=U/IL=3/1=3Ω,…………1分
所以滑变电阻器的阻值是增大了,其触头应向右移动。…………1分
此时电源的路端电压为:U= UL+U=7V…………1分
电源的输出功率为:P=ILU=1×7=7W…………1分

◎ 知识点

    专家分析,试题“(12分)如图所示,变阻器R1的最大电阻是6Ω,R2=6Ω,电源内阻r=1Ω,闭合S使滑动头P滑到R1中点时,L恰能正常发光,此时电源总功率为16W,电源输出功率为12W.求:(1)电源电动势E…”主要考查了你对  【闭合电路欧姆定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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