题目内容
【题目】如图所示的电路中，灯泡L上标有“12V 9W”字样，滑动变阻器的最大阻值为R1，电源电压保持不变。当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L正常发光，两电流表指针位置相同；当开关S1、S2断开，S3闭合时，改变滑片P的位置，使滑动变阻器连入电路的阻值分别为R1和
R1，在这两种情况下，滑动变阻器消耗的功率相等。（灯泡电阻不随温度的变化而改变）求：
（1）电源电压；
（2）R2的阻值；
（3）电路在何种状态下消耗的功率最小，最小功率是多少？
【答案】（1）12V；
（2）64Ω。
（3）当开关S1、S3断开，S2闭合时，灯泡L被断路，R1和R2串联，R1的阻值取最大值时，电路中的电阻最大，消耗的功率最小。P最小=1.5W
【解析】
这是一个状态电路，题中的电路分为两种状态，我们分别根据开关的断开与闭合情况得出简化的电路图，然后再根据已知条件求出电源电压和未知电阻的大小；欲求最小功率，应根据公式P=
判断，由于电源电压不变，故电路中电阻最大时，就是总电功率最小时的状态，即电阻R1与R2串联或与灯泡串联，由于R2>RL，故灯泡L被断路，R1和R2串联时，电路中的总电阻最大，电功率最小。
解：（1）当开关S1、S2、S3都闭合时，R1被短路，灯泡L和R并联，灯泡L正常发光，所以U=UL=12V；
（2）当开关S1、S2、S3都闭合时，R1被短路，灯泡L和R并联，两电流表指针位置相同
RL=
=16Ω
所以I=5I2，IL=4I2；R2=4RL=64Ω。
（3）当开关S1、S2断开，S3闭合时，R2被断路，灯泡L和R1串联，
当滑动变阻器连入电路的阻值为R1时，P1=
，
当滑动变阻器连入电路的阻值为
R1时，P1′=
，
因为P1= P1′，即=
解之得R1=32Ω
当开关S1、S3断开，S2闭合时，灯泡L被断路，R1和R2串联，R1的阻值取最大值时，电路中的电阻最大，消耗的功率最小。
P最小=
=1.5W
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【题目】探究凸透镜成像的规律：
现象 结论 | 小薇将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。 (1)通过如图甲可知凸透镜的焦距为_______cm； (2)将凸透镜固定在光具座40cm刻度处，蜡烛与光屏调节到如图乙所示位置，光屏上得到烛焰清晰的倒立_______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像。生活中的________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是应用了这个成像规律； (3)凸透镜位置不变，当蜡烛逐渐远离凸透镜时，光屏上的像将逐渐_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 |
图像 |
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方法 | 研究光现象时，将一束光看成一条光线，运用的科学方法是_____法。 |
问题 讨论 | 小薇又把自己的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，屏上的像变模糊了；她只适当地调整光屏使之远离凸透镜，光屏上又出现了烛焰清晰的像，则小薇戴的是______（选填“近视”或“远视”）眼镜。 |
