践行者初中物理电学典题详解∶电功与电功率压轴培优题型训练⑸

志专践行者 2024-10-01 18:54:34

393:.(计算)如图所示,电源电压保持12V不变,L是标有“12V 6W”的小灯泡,其电阻不随温度变化,R1=48Ω。

⑴当S、S1闭合、S2断开,且P位于滑动变阻器R0的中点时,电流表示数为0.2A,求滑动变阻器R0的最大阻值;

⑵当S、S1、S2都闭合,且P位于a端时,求电流表的示数;

⑶要使电路中的总功率最小,请指出开关S、S1、S2的开闭情况和滑片P的位置,并求出此时的最小功率。

解析:1当S、S1闭合、S2断开,

且P位于滑动变阻器R0的中点时:

1.1分析电路图可知:

①L和R0串联,

②A测量电路中的电流I;

1.2由题意可知:①U=12V,②I=0.2A,

③UL额=12V,PL额=6W,且RL不变,

则RL=(UL额)²/PL额=(12V)²/6W=24Ω,

U0=U-IRL=12V-0.2A×24Ω=7.2V,

R0max/2=U0/I=7.2V/0.2A=36Ω,

则R0max=72Ω;

2当S、S1、S2都闭合,且P位于a端时:

2.1分析电路图可知:

①R0=0,L和R1并联,

②A测量干路电流I';

2.2由题意可知:

①U=12V,②RL=24Ω,③R1=48Ω,

则I'=U/RL+U/R1=12V/24Ω+12V/48Ω=0.75A;

3由P=U²/R总可知,要使P最小,只需R总最大,由电路图可知:当R0滑片置于b端,且当R0与R1串联时,即闭合S、S2,断开S1时,R总最大,

且R总max=R0max+R1=72Ω+48Ω=120Ω,

则Pmin=U²/R总max=(12V)²/120Ω=1.2W。

答案:(1)72Ω (2)0.75A (3)1.2W

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