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欧姆定律及其应用
(8分)小刚设计了一种小鸡孵化器的电路模型,如图所示,在一般情况下,只需灯光照明,温度较低时,则需要加热。电源电压为72V,R1为定值电阻,R2为发热电阻丝改成...
2023-04-26 14:08
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站内问答
/
物理
1833
1
5
这道
初中
物理的题目是:
(8分)小刚设计了一种小鸡孵化器的电路模型,如图所示,在一般情况下,只需灯光照明,温度较低时,则需要加热。电源电压为72V,R
1
为定值电阻,R
2
为发热电阻丝改成的滑动变阻器,其上标有“200Ω 3A”的字样,电流表A
1
的量程为0~0.6A,电流表A
2
的量程为0~3A,灯泡上标有“12V 3W”的字样。求
(1)灯泡正常工作时的电流是多大?
(2)闭合S,断开S
1
、S
2
,灯泡正常工作,求R
1
的阻值。
(3)S、S
1
、S
2
均闭合时,求R
2
上消耗电功率的最小值和最大值。
1条回答
[db:作者]
2023-04-26 14:27
这道
初中
物理题的正确答案为:
(1)0.25A (2)240Ω (3)25.92W 194.4W
解题思路
(1)灯泡正常工作时的电流是I
L
=U
L
/R
L
= 3W/12V=0.25A
(2)闭合S,断开S
1
、S
2
,灯泡正常工作,此时R
1
与L串联由灯泡正常工作和串联电路中电流处处相等知:U
L
=12V,I=I
L
=0.25A
根据欧姆定律得R
1
=(U-U
1
)/I=(72V-12V)/02.5A=240Ω
(3)S、S
1
、S
2
均闭合时,灯泡被短路,电阻R
1
和滑动变阻器R
2
并联,电源电压为U=72V,则U
1
=U
2
=U=72V,而滑动变阻器的最大电阻为R
大
=200Ω,
∴R
2
消耗电功率的最小值为:P
最小
=U
2
/R
2
=(72V)/200Ω=25.92W
电阻R
1
的阻值为240Ω,而U
1
=U
2
=U=72V,
∴电流表A
1
测的通过电阻R
1
的电流I
1
=U/R
1
=72V/240Ω=0.3A,通过电阻R
1
的最大电流为I
2
=3A-0.3A=2.7A,
∴R
2
消耗电功率的最大值为:P
最大
=UI
2
=72V×2.7A=194.4W
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(1)灯泡正常工作时的电流是IL=UL/RL= 3W/12V=0.25A
(2)闭合S,断开S1、S2,灯泡正常工作,此时R1与L串联由灯泡正常工作和串联电路中电流处处相等知:UL=12V,I=IL=0.25A
根据欧姆定律得R1=(U-U1)/I=(72V-12V)/02.5A=240Ω
(3)S、S1、S2均闭合时,灯泡被短路,电阻R1和滑动变阻器R2并联,电源电压为U=72V,则U1=U2=U=72V,而滑动变阻器的最大电阻为R大=200Ω,
∴R2消耗电功率的最小值为:P最小=U2/R2=(72V)/200Ω=25.92W
电阻R1的阻值为240Ω,而U1=U2=U=72V,
∴电流表A1测的通过电阻R1的电流I1=U/R1=72V/240Ω=0.3A,通过电阻R1的最大电流为I2=3A-0.3A=2.7A,
∴R2消耗电功率的最大值为:P最大 =UI2=72V×2.7A=194.4W
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