题目内容
【题目】在综合实践活动课上,小明设计了一个如图所示的调光灯电路.已知电源电压不变,灯泡L标有“6V 3W”字样,定值电阻R1的阻值为6Ω.闭合开关,将滑动变阻R2的滑片P从最右端逐渐滑至最左端,记下多组对应的电压表和电流表示数,描绘出的I﹣U图线如图乙所示.求:
(1)灯泡L正常发光时的电流和电阻;
(2)电源电压;
(3)滑动变阻器R2的滑片P在最右端时,灯泡L的实际功率.
【答案】
(1)解:由P=UI可得,灯泡L正常发光时的电流:
IL= =0.5A,
由I= 可得,灯泡正常发光时的电阻:
RL= =12Ω;
答:灯泡L正常发光时的电流为0.5A,电阻为12Ω;
(2)解:由图乙可知,当电压表的示数为零时,电流表的示数I=0.5A和灯泡的额定电流相等,
此时滑动变阻器接入电路中的电阻为零,灯泡两端的电压UL=6V,
此时R1两端的电压:
U1=IR1=0.5A×6Ω=3V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=UL+U1=6V+3V=9V;
答:电源电压为9V;
(3)解:滑动变阻器R2的滑片P在最右端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,
由图乙可知,电路中的最小电压I小=0.3A,电压表的示数U2=6V,
R1两端的电压:
U1′=I小R1=0.3A×6Ω=1.8V,
灯泡两端的电压:
UL′=U﹣U1′+U2=9V﹣1.8V﹣6V=1.2V,
灯泡L的实际功率:
PL′=UL′I小=1.2V×0.3A=0.36W.
答:滑动变阻器R2的滑片P在最右端时,灯泡L的实际功率为0.36W.
【解析】(1)已知灯泡的额定功率和额定电压,利用电功率公式的变形公式计算灯泡正常发光时的电流;利用欧姆定律的变形公式计算灯泡正常发光时的电阻;
(2)由图乙可知,当电压表的示数为零时,电路中的电流等于灯泡的额定电流,此时小灯泡正常发光,利用欧姆定律的变形公式U=IR计算出电阻R1两端的电压,再根据串联电路中电压的特点计算电源电压;
(3)从图乙读出电压表示数最大时电路中的电流,利用欧姆定律的变形公式U=IR计算出电阻R1两端的电压,再根据串联电路电压的特点计算出灯泡两端的实际电压,再利用公式P=UI计算它的实际功率 .
【考点精析】掌握欧姆定律的变形公式和电功率的计算公式是解答本题的根本,需要知道公式的理解:①公式中的I、U和R必须是在同一段电路中;②I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量;③计算时单位要统一;计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R.
【题目】利用图甲的装置探究什么情况下磁可以生电.
(1)某同学进行各种尝试, 请替他在下表的4个空白处填“偏转”或“不偏转”表示观察到的现象.
操作装试 | 电流表指针 |
①换用不同强度的永磁体, 保持导线 ab,在磁场中静止 | |
②磁体不动, 使导线 ab在磁极沿竖直方向上下运动 | |
③磁体不动,使导线ab向左运动 | |
④导线ab不动, 使磁体向左运动 | |
…… | …… |
分析实验现象,就能知道磁生电的条件.
(2)两个同学在操场上迅速揺动闭合回路中的一段长导线(图16乙),由(1)中的结论可以判断,揺此长导线可能发电(选填“有”或“不”).