如图所示的电路中,电源电压不变,灯泡上标有“10V 10W”.当滑动变阻器接入电路的阻值为5欧时,变阻器消

2025-05-13 22:53:50
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回答1:

(1)由P=

U2
R
可得,灯泡的电阻:
RL=
UL2
PL
=
(10V)2
10W
=10Ω,
当滑动变阻器接入电路的阻值为5欧时,电路中的电流:
I1=
U
RL+R
=
U
10Ω+5Ω
=
U
15Ω

变阻器消耗的电功率:
PR=I12R=(
U
15Ω
2×5Ω=
U2
45Ω

滑片P置于b端时,电路中的电流:
I2=
U
RL+R′
=
U
10Ω+R′

变阻器消耗的电功率:
PR′=I22R′=(
U
10Ω+R′
2×R′,
因滑动变阻器接入电路的阻值为5欧消耗的功率与滑片P置于b端时消耗的功率相等,
所以,
U2
45Ω
=(
U
10Ω+R′
2×R′,
整理可得:(R′)2-25R′+100Ω2=0,
解得:R′=5Ω或R′=20Ω,
所以,此滑动变阻器的最大阻值至少为20Ω;
(2)当滑动变阻器接入5欧电阻时灯泡正常发光,则电路中的电流:
I1=IL=
UL
RL
=
10V
10Ω
=1A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:
U=I1(RL+R)=1A×(10Ω+5Ω)=15V,
滑片P在b端时,电路中的电流:
I2=
U
RL+R′
=
15V
10Ω+20Ω
=0.5A,
此时灯泡的实际功率:
PL′=I22RL=(0.5A)2×10Ω=2.5W.
故答案为:20;2.5.