7、(2021·湖南长沙·T24)下图是小伟做课外实验的实物图,他闭合开关后,把滑动变阻器的滑片从一个端点A移到另一个端点B时,在下表中记录下滑片在这两个端点时电压表V1、V2的信息,滑片在A、B两点时,R1和R2的功率之和相差0.35W。已知灯泡上标有“2.5V 0.5A”的字样,灯的电阻随温度的变化忽略不计,电源电压恒定不变。求:
滑动变阻器的滑片位置 |
电压表V1的示数U1/V |
电压表V2的示数U2/V |
A |
9U0 |
9U0 |
B |
6U0 |
10U0 |
(1)灯泡正常发光时的电阻;
(2)灯泡正常发光100s消耗的电能;
(3)闭合开关,滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值。
7、【答案】(1);(2);(3)
【解析】
解:(1)灯泡正常发光时的电阻
(2)灯泡正常发光100s消耗的电能
(3)当滑片在A点时,两电压表的示数相等,说明在A点时,滑动变阻器的阻值为零,此时电压表的示数为9U0,此时电路中的电流为
此时两电阻的总功率为
还可以根据串联电路电压规律列等式
当滑片在另外一个端点B时,滑动变阻器全部接入,则此时电压表的示数为9U0,此时电路中的电流为
此时两电阻的总功率为
R1和R2的功率之和相差0.35W,则可以列等式
经整理可得
还可以根据串联电路电压规律列等式
联立电源电压公式,可以得到
代入即可求出
则电源电压为
当滑动变阻器在B端时,滑动变阻器的阻值最大,电流最小,最小的电流为
则滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值
答:(1)灯泡正常发光时的电阻为5Ω;
(2)灯泡正常发光100s消耗的电能为;
(3)闭合开关,滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值为。