题目内容
【题目】如图所示电路,电源电压18V恒定不变,小灯泡L标有“12V6W”的字样,滑动变阻器的规格为“200Ω1A”,电流表量程“0~0.6A”电压表量程“0~15V”,闭合开关,在电路安全的情况下(不考虑灯丝电阻的变化),求:
(1)小灯泡L正常发光时的电流;
(2)滑动变阻器的电阻允许调节的范围;
(3)灯泡消耗的最小功率.
【答案】(1)0.5A;(2)12~120Ω;(3)0.375W.
【解析】
(1).由P=UI得
小灯泡L正常发光时的电流;
(2).因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,变阻器允许通过的最大电流为1A,所以,电路中的最大电流I大=0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小;
由可得,电路中的总电阻和灯泡的电阻分别为:
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
;
当电压表的示数UR=15V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时灯泡两端的电压:
UL=U﹣UR=18V﹣15V=3V,
则电路中的最小电流:
则滑动变阻器接入电路中的最大阻值:
则滑动变阻器接人电路的阻值在12Ω~120Ω的范围时才能保证电路的安全;
(3).当灯泡两端的电压最小,即UL=3 V时,灯泡消耗功率最小,为:
.
【题目】如图甲是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的电路图,使用的实验器材有:电压为6V的电源、电流表、电压表各一个,开关一个,5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻各一个,规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器一个,导线若干。
(1)请把图甲中接错的那根导线找出来打上“×”,再用笔画线代替导线把它改正。
(2)改接好电路后所测得的几组电流、电压值如表1所示。在第2次实验中,电流表的示数如图乙所示,则通过电阻的电流为____A。根据表数据可得结论: 。
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 |
电流I/A | 0.6 | 0.3 | 0.24 |
(3)探究电流与电阻的关系时,所测得的几组电流、电阻值如下表所示,
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电压U/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 |
电流I/A | 0.2 | 0.4 |
① 由于操作不当,导致一组数据存在错误,请判断第________次实验的数据存在错误。产生错误的原因是__________________,正确的数据应该是______A。
② 纠正错误以后,该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,电压表的示数始终无法达到3V。请你找出一种可能的原因_________________。