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【題目】如圖是某電器設備的部分電路,電源電壓U=4.5V保持不變,燈泡L標有“6V、6W”字樣.已知閉合開關S1S3時,電路消耗的功率為2.025W,不計燈絲電阻隨溫度的變化.

1)求定值電阻R3的阻值;

2)三個開關S1,S2,S3都閉合時,求通過電流表的電流大;

3)電壓表的量程為0﹣3V,電流表的量程為0﹣0.6A,滑動變阻器R2的阻值在0﹣20Ω內可調,只閉合開關S2,在保證電表安全的情況下,求燈泡L消耗的電功率的變化范圍.

【答案】(110Ω;(21.2A;(30.375W2.16W

【解析】試題分析:(1)閉合開關S1S2時,電路為R1的簡單電路,

P=可得,定值電阻R3的阻值:R3===10Ω;

2)三個開關S1S2,S3都閉合時,R1L并聯(lián),電流表測干路電路,

P=可得,燈泡的電阻:RL===6Ω

因并聯(lián)電路中總電阻的倒數等于各分電阻倒數之和,

所以,電路中的總電阻:R===3.75Ω

通過電流表的電流大。I===1.2A;

3)只閉合開關S2時,燈泡LR2串聯(lián),電流表測電路中的電路,電壓表測L兩端的電壓,

燈泡的額定電流:IL===1A

因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且電流表的量程為00.6A,

所以,電路中的最大電流I=0.6A,

則燈泡消耗的最大功率:PL=I2RL=0.6A2×6Ω=2.16W

當電壓表的示數最大U2=3V時,電路中的電流最小,燈泡消耗的電功率最小,

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,

所以,燈泡兩端的電壓:UL′=U﹣U2=4.5V﹣3V=1.5V,

燈泡L消耗的最小功率:PL===0.375W,

所以,燈泡L消耗的電功率的變化范圍0.375W2.16W

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加熱時間/min

0

1

2

3

4

甲的溫度/℃

30

34

38

42

46

乙的溫度/℃

10

18

26

34

42

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B. 40 N

C. 30 N

D. 20 N

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