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电功率最大值问题
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1.如图所示,电源电压为12V,且保持不变,已知滑动变阻器R3的最大阻值为20Ω,定值电阻R1=10Ω,R2=15Ω,电流表的量程为0.6A.
(1)S、S1闭合,S2断开时,要使电流表的示数最小,则滑动变阻器的滑片P应滑到何处?此时电压表的示数为多少?R1的电功率是多少?
(2)S、S2闭合,S1断开时,电路允许消耗的最大功率是多少?电路功率最大时滑动变阻器接入电路的电阻为多大?
2.(2015秋•港南区期末)如图所示,电源电压为12V保持不变,等L1和L2分别标有“6V 6W”和“12V 6W”字样,若滑动变阻器的最大阻值为48Ω,求:
(1)当S和S1均闭合、S2断开时,滑动变阻器接入电路中的电阻为多大,才能使灯L1正常发光;
(2)整个电路消耗的最小功率.(提示:当整个电路的电阻最大时,整个电路消耗的功率最小)
3.(2014•余姚市一模)如图所示,电源电压不变,R2的阻值为8Ω,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,小灯泡电阻不随温度改变.若闭合S1、S2,断开S3,小灯泡刚好正常发光,此时电压表菁优网的示数为3V,求:
(1)小灯泡L的电阻是Ω;
(2)电源电压和R1电阻;
(3)若闭合S1、S3,断开S2,并移动滑动变阻器R的滑片,滑动变阻器接入电路的电阻为多大时,电路的总功率最大.这个最大的功率等于多少?
4.(2017•黔西南州)如图所示,电源电压恒定不变,R1的阻值为12Ω,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,小灯泡电阻不随温度改变.若闭合S1、S2,断开S3,小灯泡刚好正常发光,此时电压表的示数为3V,那么:
(1)小灯泡L的电阻为多大?
(2)电源电压为多少?
(3)R2阻值为多大?
(4)若闭合S1、S3,断开S2,并移动滑动变阻器R的滑片,滑动变阻器接入电路的电阻为多大时,电路的总功率最大,这个最大的功率等于多少?
5.如图所示的电路中,电源电压恒为9V,小灯泡L的规格为“6V 6W”,滑动变阻器R 的最大阻值为20Ω,灯丝电阻保持不变.闭合开关S后,求:
(1)小灯泡L的电阻;
(2)当滑动变阻器接入电路的电阻为12Ω时,小灯泡L的实际电功率;
(3)证明:当滑动变阻器接入电阻等于小灯泡电阻时,变阻器
消耗功率最大.
6.(2015•滕州市三模)如图所示,电源电压U=12V,R1为定值电阻,阻值为100Ω,R为滑动变阻器,R的最大阻值为50Ω,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”,小灯泡上标有“6V 3W”字样,小灯泡的U-I关系如图所示,求:
(1)灯泡正常工作时通过灯丝的电流是多少?
(2)S闭合,S1、S2都断开时调节滑动变阻器,当小灯泡两端的电压为4V时,滑动变阻器接入电路中的阻值为多大?
(3)S、S1、S2都闭合时,移动滑片P,当滑动变阻器接入电路的阻值为多少时,整个电路消耗的总功率最大?最大总功率是多少?
7.(2010•东城区二模)如图所示的电路中,电源两端电压保持不变.当开关S1、S2都闭合时,灯L正常发光,电流表的示数为I1灯L的电功率为PL;当开关S1、S2都断开时,滑动变阻器接入电路的电阻为RC,电流表的示数为I2,灯L的电功率为PL′,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,且U1:U2=3:2,PL:PL′=4:1.当通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片P时,会形成不同的电路,在这些不同的电路中,电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为3:1,电路消耗的功率最小时滑动变阻器的电功率为3W(忽略温度对灯丝电阻的影响).求:
(1)电流表的示数I1与I2的比值;
(2)滑动变阻器的最大阻值R2与电阻R1的比值;
(3)灯L的额定功率PL;
(4)开关S1、S2都断开,滑动变阻器接入电路的电阻为RC时,电路消耗的总功率P总.
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