如图甲是定值电阻R0和有“6V 6W”灯泡L的信息图象。将它们接入图乙所示的电路,其中电源电压不变,滑动变阻器R最大阻值为8Ω,当只闭合开关S、S1,滑片P位于R最右端时,灯泡L的实际功率为lW.求:
(1)R0的阻值;
(2)灯泡正常发光100s,电流通过灯泡产生的热量;
(3)电源电压;
(4)电路消耗的最大电功率。
解:(1)由图甲,根据欧姆定律,
R0的电阻:R0===10Ω;
(2)灯泡正常发光100s,电流通过灯泡产生的热量:
Q=Pt=6W×100s=600J;
(3)当只闭合开关S、S1,滑片P位于R最右端时,灯泡L与R最大值串联,灯泡L的实际功率为lW,由图甲可得,
UL=2V,IL=0.5A,
由I=可得滑动变阻器两端的电压:
UR=IR=ILR=0.5A×8Ω=4V,
电源电压等于灯泡L的电压与R两端的电压之和,
U=UL+UR=2V+4V=6V;
(4)根据P=可知电路中电阻最小时,电功率最大,
电路中电阻时,滑动变阻器的滑片在最左端,R=0Ω,灯泡L与R0并联,
电路消耗的最大电功率:
P=PL+P0=PL+=6W+=9.6W。
答:(1)R0的阻值是10Ω;
(2)灯泡正常发光100s,电流通过灯泡产生的热量是600J;
(3)电源电压是6V;
(4)电路消耗的最大电功率是9.6W