老式台灯亮度调节器电路原理图如图所示,已知电源供电电压U=3V保持不变,灯泡L标有“3V、1.5W”字样,且灯泡电阻的变化忽略不计,与灯泡串联的亮度调节器实际上就是一个滑动变阻器,滑动变阻器的最低点c下端阴影段为绝缘材料(相当断路开关),则:
(1)此台灯工作时灯泡电阻是多大?
(2)若滑动变阻器接入电路的电阻R=6Ω时,灯泡的实际电功率是多少?
(3)当滑动变阻器的滑片P分別滑至中点b和最低点c时,灯泡电功率之比是9∶4,那么滑动变阻器最大电阻值(即ac段导体电阻)是多少?
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如图所示,电源电压保持不变,有一个额定电压为12V的小灯泡,其U-I图像如图乙所示,滑动变阻器R2上标有“25Ω 2A”字样,定值电阻R1=40Ω。只闭合开关S1,滑片处于某一位置a时,电流表的示数Ia=0.4A,滑动变阻器的功率为Pa,电阻为Ra;只闭合开关S2,滑片位于位置b时,电流表的示数为Ib,滑动变阻器的功率为Pb,电阻为Rb。已知:Ra∶Rb=9∶4,Pa∶Pb=4∶1。
(1)小灯泡的额定功率是多少?
(2)Ia∶Ib为多少?电源电压是多少?
(3)重新选择电流表和电压表量程,用阻值合适的定值电阻代替R1接入电路,要求在只闭合开关S2时,电流表和电压表示数分别能达到满偏,且电路能正常工作,求电路的总功率的最大值和最小值分别是多少?
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如图甲所示,已知定值电阻R1的阻值为30Ω,闭合开关时整个电路正常工作,两电流表的指针都在同一位置,示数如图乙所示。(设电源电压保持不变),求:
(1)电源电压U是多少?
(2)通过定值电阻R2的电流是多少?
(3)现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1或R2,替换后只有一个电流表的示数发生了变化,且减小了0.3A,请判断Rx替换的是电阻R1或R2,再求出Rx的阻值。
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如图a所示,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2标有“60Ω 1A”字样,两电压表的规格相同。闭合开关S后,电流表示数为1A,电压表的示数为8V,若电源电压保持不变。求:
(1)电源电压;
(2)电路消耗的最小电功率;
(3)现用定值电阻R0替换电阻R1,要求:移动变阻器的滑片P,使电压表和的指针分别都能处于如图b所示的位置,且电路正常工作。计算求出定值电阻R0的范围。
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在如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1是定值电阻,R2是一个最大阻值50Ω的滑动变阻器。闭合S,R2的滑片P置于最右端时,电压表的示数为U1,R1的电功率P=0.1W,将滑片P置于R2的最左端时,电压表示数为U2,U2∶U1=6∶1.求:
(1)R1的阻值;
(2)电源电压;
(3)用定值电阻R3替换R2,闭合开关S,电压表示数为U3,U3与U1相比,变化了0.5V,试分析R3阻值的可能性。
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如图所示,定值电阻R1的阻值为10 Ω,灯L上标有“6 V 3.6 W”,滑动变阻器R2上标有“50 Ω3 A”,电流表、电压表的量程分别为0~3 A,0~15 V。
(1)闭合开关S1、S2, 灯L正常发光。求:①灯正常发光时的电阻;②滑动变阻器允许连入电路的阻值范围。
(2)断开S1、S2,用一个新的电源去更换原来的电源。在移动滑动变阻器滑片的过程中,两个电表先后均能达到满刻度,且电路安全工作,求更换电源允许的电压范围。
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如图甲所示电路,电源电压为6V,滑动变阻器R的阻值变化范围为0~30Ω,灯泡的“U-I”图象如乙图所示,闭合开关S,第一次将变阻器的滑片移到最左端,灯泡正常发光,此时电流表的示数为I1=1.2A;第二次将变阻器的滑片移至某处时,电流表的示数变为I2=0.8A;求:
(1)灯泡正常发光的电流IL;
(2)R0的阻值;
(3)第二次灯泡消耗的电功率。
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在图所示的电路中,电源电压不变,灯L上标有“6V 3W”字样.当电键K闭合时,灯L正常发光,电流表的示数为0.6安.求:
(1)通过灯L的电流.
(2)电阻R2的阻值.
(3)在10秒内,电流通过电阻R2所做的电功.
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九年级科技小组的同学在学校科技室自制了一只具有高低两档功率的电开水壶(开水壶隔热性能好),开水壶的简化电路图如图所示,。现壶内盛有质量为2kg、初温为20℃的水。加热过程中壶内气压始终为一标准大气压,J(kg·℃)。问:
(1)烧开这壶水,水吸收的热量是多少?
(2)同学们发现,让自制的开水壶高功率档正常工作,烧开这壶水用时太长。请你利用图中的所有元件重新设计具有高低两档功率的开水壶的电路,使改进后的开水壶高功率档正常工作,烧开这壶水较改进前能缩短较长时间。请在上边方框中画出你设计的电路图;
(3)若消耗的电能全部转化为水的内能,利用正常工作的新开水壶烧开同样的一壶水,至少需要多少秒?(结果保留整数)
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如图所示,将标有“6V 3W”的小灯泡L1和标有“6V 6W”的小灯泡L2串联接入电路中,为使两灯的电压均不高于其额定电压,不考虑温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)小灯泡L1、L2的电阻;
(2)电源电压的最大值;
(3)当电源电压为最大值时,电路消耗的总功率。
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