解题思路:(1)开关S闭合时,电阻R1和灯泡L并联,灯泡正常发光;已知灯泡的额定电压和额定功率,根据I=[P/U]求出通过灯泡的电流,则有U=UR=UL,IR=I-IL,再利用R1=
U
R
I
R
求出定值电阻R1的大小;
(2)开关S断开时,灯泡和滑动变阻器串联,电压表与滑动变阻器并联;已知电源电压和电压表的示数,根据电源电压等于各部分电压之和求出灯泡两端电压,再利用欧姆定律求出电路中的电流,最后根据R=[U/I]求出滑动变阻器R2的电阻值;
(3)开关S断开时,灯泡和滑动变阻器串联,电压表与滑动变阻器并联;根据电源电压等于各部分电压之和求出灯泡两端电压,再利用欧姆定律求出电路中的电流,最后根据P=UI求出电路消耗的总电功率.
已知:UL=6V,PL=3W,I=0.75A
求:R1,R2,P总
(1)开关S闭合,滑片在a端时,灯泡和定值电阻并联,则U=UR=UL,
通过灯泡中的电流:IL=
PL
UL=
3W
6V=0.5A,
通过电阻中的电流:IR=I-IL=0.75A-0.5A=0.25A,
定值电阻:R1=
UR
IR=
6V
0.25A=24Ω;
(2)灯泡两端的电压:U1=U-U2=6V-1.2V=4.8V,
灯泡的电阻:RL=
U2L
PL=[6V×6V/3W]=12Ω,
电路中的电流:I1=
U1
RL=[4.8V/12Ω]=0.4A,
滑动变阻器R2的电阻值:R2=
U2
I1=[1.2V/0.4A]=3Ω.
(3)灯泡两端的电压:U1′=U-U2′=6V-3.6V=2.4V,
电路中的电流:I1′=
U1′
RL=
2.4V
12Ω=0.2A,
电路中消耗的总电功率:P总=UI1′=6V×0.2A=1.2W.
答:(1)定值电阻R1为24Ω;
(2)当开关S断开,电压表的示数为1.2V时,滑动变阻器R2的电阻值为3Ω;
(3)当开关S断开,电压表的示数为3.6V时,电路消耗的总电功率P总为1.2W.
点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;并联电路的电压规律;电功率的计算.
考点点评: 会识别串并联电路,会根据串并联电路的电压和电流规律计算电压值和电流值,会熟练应用欧姆定律的计算公式和电功率的计算公式.