初中物理电功率的问题(详解)在线等 如图所示,已知R1=5Ω,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~3A

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  • (1)只合上S1,R1与滑动变阻器串联接入电路,电压表测量滑动变阻器两端的电压,

    U1=IR1=1安×5欧=5伏

    电源电压U=5伏+4伏=9伏.

    (2)只合上S2,灯与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,滑动变阻器两端的电压U2=IR2=0.9安×2欧=1.8伏

    灯的电阻R灯=U灯/I=(9-1.8)伏/0.9安=8欧,

    断开S1,合上S、S2,只有灯工作,灯的额定功率P额=U额的平方/R灯=9伏的平方/8欧=10.125瓦.

    (3)只合上S2,灯与滑动变阻器串联,

    滑动变阻器允许通过的最大电流I=1安,此时滑动变阻器接入电路电阻最小,灯两端电压U灯=IR灯=1安×8欧=8伏.

    此时滑动变阻器的功率最小P2=U2I=(9-8)伏×1安=1瓦.

    当滑动变阻器阻值达到最大值5欧时,电路中通过的最小电流I'=U/R总=9伏/(8+5)欧=0.69安

    此时滑动变阻器的功率最大P2‘=I’的平方×R2=0.69欧的平方×5欧=2.38瓦.

    滑动变阻器功率的变化范围为(1~2.38)瓦.