问题补充:
如图所示的电路中,电源两端电压U保持不变,小灯泡上标有“12V 6W”字样,R1为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为R2,忽略温度对电阻的影响,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移至最右端时,电压表的示数为U1,小灯泡的实际功率为其额定功率的1/4;将滑动变阻器的滑片P移至最左端时,电压表上的示数为U2,小灯泡正常发光.若U1:U2=3:2,则滑动变阻器接入电路的最大阻值R2________Ω.
答案:
48
解析分析:先画出两种情况的等效电路图,知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=求出灯泡的电阻;根据右图灯泡实际功率和额定功率之间的关系结合P=I2R求出左图电路中的电流;灯泡正常发光时的电流和额定电流相等,根据P=UI求出其大小,根据欧姆定律和串联电路的特点表示出电压表的示数关系即可得出R1与R2的关系,再根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变建立等式即可求出R2的阻值.
解答:闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至最右端(即阻值最大处)时,等效电路图如左图所示:
闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移至最左端(即其连入电路中的电阻为0)时,等效电路图如右图所示:
∵P=,UL额=12V,PL额=6W,
∴灯泡的电阻为:
RL===24Ω.
在左图中,PL实=P额=×6W=1.5W,
∵P=I2R,
∴此时电路中的电流为:
I1===0.25A,
∵在右图状态下,小灯泡正常发光,
∴此时电路中的电流为:
I2===0.5A,
∵I=,且U1:U2=3:2,
∴==×=×=,
解得:R1=R2,
∵电源的电压不变,
∴U=I1(R1+R2+RL)=I2(R1+RL),即0.25A×(R1+R2+24Ω)=0.5A×(R1+24Ω)
0.25A×(R2+R2+24Ω)=0.5A×(R2+24Ω)
解得:R2=48Ω.
故
如图所示的电路中 电源两端电压U保持不变 小灯泡上标有“12V6W”字样 R1为定值电阻 滑动变阻器的最大阻值为R2 忽略温度对电阻的影响 闭合开关S 将滑动变阻器