1. 首頁 > 生活百科 > >

合理應用串聯分壓原理，會使解題更容易！

合理應用串聯分壓原理，會使解題更容易！

文章圖片

合理應用串聯分壓原理，會使解題更容易！

文章圖片

踐行者初中物理電學典題詳解第592題
【合理應用串聯分壓原理，會使解題更容易！】10.如圖所示 ， 電源電壓一定 ， 燈泡L上標有“3V1.8W”字樣（不考慮燈絲電阻隨溫度的變化） ， R2是滑動變阻器 ， R1是定值電阻 。 閉合開關S1、S2后 ， 燈泡L恰好正常發光；閉合開關S1、斷開S2 ， 滑動變阻器的滑片P移到中點時 ， 電流表示數為0.2A ， 此時電壓表V1、V2的示數之比為1：4 ， 求：
（1）燈泡L正常發光時的電阻；
（2）電源電壓和電阻R2的阻值；
（3）電路在通路狀態下消耗的最小功率 。

解析:⑴由題意可知:
①UL額=3V ， PL額=1.8W ，
②不考慮燈絲電阻隨溫度的變化 ，
則RL=(UL額)2/PL額=9/1.8=5Ω ，
IL額=PL額/UL額=0.6A；
⑵當S1與S2都閉合時:
2.1分析電路圖可知:
①R1短路 ， L與R2串聯 ，
②V1與V2都測量R2兩端電壓U2 ，
③A的示數為0；


2.2由題意可知:①L正常發光 ，
則I=IL額=0.6A ， UL=UL額=3V ，
U=UL+IR2=3V+0.6A×R2；?
⑶閉合開關S1、斷開S2 ，
滑動變阻器的滑片P移到中點時:
3.1分析電路圖可知:
①R1、R2與L串聯 ，
②A測量電路中的電流I' ，
③V1測量R2兩端電壓U2 ，
④V2測量R1與R2兩端合電壓U1+U2；

3.2由題意可知:
①I'=0.2A ，
②R1=R1max/2 ，
③U2:(U1+U2)=1:4 ，
則U1=3U2 ， R1=3R2 ，
則U=I'(R1+R2+RL)
=0.2A×(4R2+5Ω) ， ?
由??可知:3V+0.6A×R2=0.2A×(4R2+5Ω) ，
解方程得:R2=10Ω ， U=9V ，
R1max=2R1=6R2=60Ω；
⑷欲使電路的總功率最小 ， 只需電路中的總電阻最大 ， 由題意可知:當只閉合S1時 ， R1滑片移至最右端時 ， R1接入電路中的阻值最大 ， 此時總電阻最大 ， 且Rmax=R1+R2max+RL=5Ω+60Ω+10Ω=75Ω ，
所以Pmin=U2/Rmax=(9V)2/75Ω=1.08W 。

踐行者初中物理:喜歡的請點贊關注！

    推薦閱讀