(2012•昌平区二模)如图所示,电源两端的电压保持不变,滑动变阻器的最大电阻Rab=12Ω,当开关S1闭合,S2断开,
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解题思路:分析电路结构,作出等效电路图;(1)应用欧姆定律、电功率公式列方程,然后解方程组,求出电源电压及灯泡电阻,然后答题.(2)根据灯泡实际功率与额定功率间的关系,由电功率公式及欧姆定律求出灯泡额定电流,最后根据电功率公式求出灯泡额定功率.

已知:Rab=12Ω,PL实=[1/9]PL额,P0=12W,U2:U1=2:1;

求:(1)当开关S1、S2同时闭合,滑片P滑到a端时,电压表的示数;

(2)灯L的额定功率.

当开关S1闭合,S2断开,滑片P滑到b端时,等效电路如图甲所示,

当开关S1、S2同时闭合,滑片P滑到a端时,等效电路如图乙所示.设电源电压为U.

(1)如图甲所示,电路电流I=

U1

Rab,

电源电压U=I(Rab+R0)=

U1

Rab(Rab+RL),

由图乙可知,电压表示数U2=U,

Iab=[U

Rab,I0=I′-Iab=2A-

U

Rab,

R0的功率P0=I0U=(2A-

U

Rab)U=(2A-

U/2×12Ω])U=12W ①,

∵U2=U,U2:U1=2:1,∴U:U1=2:1,

U=I(Rab+R0)=[U

2Rab(Rab+RL)=

U/2×12Ω](12Ω+RL)②,

由①②解得:U=12V,RL=12Ω;

当开关S1、S2同时闭合,滑片P滑到a端时,

等效电路图如图乙所示,电压表的示数为12V.

(2)当开关S1闭合,S2断开,滑片P滑到b端时,等效电路如图甲所示,

灯泡消耗的实际功率PL实=[1/9]PL额

∵PL实=I2RL,PL额=I2RL

∴I=3I=3×[U

Rab+RL=3×

12V/12Ω+12Ω]=1.5A,

PL额=I2RL=(1.5A)2×12Ω=27W.

答:(1)当开关S1、S2同时闭合,滑片P滑到a端时,电压表的示数是12V.

(2)灯L的额定功率是27W.

点评:

本题考点: 电功率的计算.

考点点评: 本题是一道电学综合题,难度较大,分析清楚电路结构、作出等效电路图是正确解题的前提与关键,熟练应用欧姆定律、电功率公式即可正确解题.

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