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精英家教网如图所示电路中,电源电动势ε=6V,内阻r=2Ω,小灯泡a标有“6V,3W”,b灯标有“4V,0.8W”.当开关闭合,调节滑动变阻器R,使电流表示数为0.6A时,b灯恰好正常发光.
设灯丝的电阻不随温度而变化,求:
(1)此时a灯的电功率;
(2)滑动变阻器接入电路的电阻值.
分析:(1)b灯恰好正常发光,则b灯两端的电压为4V,功率为0.8W,从而求出通过b灯的电流,又知道总电流,从而求出流过a灯的电流,根据小灯泡a标有“6V,3W”,求出a灯的电阻,根据P=I2R求出此时a灯的电功率;
(2)根据U=IR求出此时a灯的电压,滑动变阻器和b灯串联后与a灯并联,则滑动变阻器和b灯的总电压与a灯电压相等,从而求出滑动变阻器的电压,根据R=
U
I
求出滑动变阻器接入电路的电阻值.
解答:解:(1)b灯恰好正常发光,则通过b的电流为:Ib=
Pb
Ub
=
0.8
4
=0.2A

所以通过a灯的电流Ia=I-Ib=0.6-0.2=0.4A
a灯的电阻Ra=
Ua2
pa
=
36
3
=12
Ω
所以此时a灯的电功率P′a=Ia2Ra=0.4×0.4×12=1.92W
(2)此时a灯的电压U′a=IaRa=0.4×12=4.8V
b灯的电压为4V,所以滑动变阻器的电压U=U′a-Ub=4.8-4=0.8V
则滑动变阻器接入电路的电阻为R=
U
Ib
=
0.8
0.2
=4
Ω
答:(1)此时a灯的电功率为1.92W; (2)滑动变阻器接入电路的电阻值为4Ω.
点评:本题考查欧姆定律、电功的计算,知道当灯泡正常发光时,电压为额定电压,功率为额定功率,难度适中.
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4
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