题目内容
【题目】如图甲所示为某小组设计的模拟调光灯电路,选用的电源电压恒为9V,灯泡上标有“3.8V0.4A”字样,变阻器上标有“20Ω1A”字样。
(1)求灯泡正常发光时的电阻。
(2)使用中小明发现这个电路存在缺陷,于是他在电路中串联了一个电阻R0,电路如图乙所示。你认为R0在电路中起到了什么作用。其阻值为多大比较合适。
(3)用电阻箱代替滑动变阻器也能调节灯的亮度,请指出这样设计的不足之处。
【答案】(1)9.5Ω;(2)R0在电路中起到了保护电路的作用;13Ω;(3)详见解析。
【解析】
(1)根据灯泡的规格和欧姆定律可得,小灯泡正常发光时的电阻:RL===9.5Ω;
(2)根据图甲可知,若滑动变阻器的阻值过小时,变阻器分得的电压过小,灯泡分得的电压过大,有可能烧坏小灯泡,所以电路中要串联一个电阻R0来保护电路;
要起保护作用,即不能使灯泡由于滑动变阻器的阻值过小而烧坏,又要使灯泡能正常发光,所以乙图中,当滑动变阻器阻值为0时,小灯泡两端的电压为3.8V,电路中的电流为0.4A为宜。则电阻R0的阻值:R0====13Ω;
(3)电阻箱和变阻器的不同之处是电阻箱的电阻不能连续调节,用电阻箱代替滑动变阻器,也能调节灯的亮度,但是调光灯的亮度不能连续调节。
答:(1)灯泡正常发光时的电阻9.5Ω;
(2)R0在电路中起到了保护电路的作用;13Ω;
(3)见详解所示。
【题目】小芳同学在探究“决定导体电阻大小的因素”时,做出了如下猜想:
猜想①:在温度不变时,导体的电阻与导体的材料有关;
猜想②:在温度不变时,导体的电阻与导体的长度有关;
猜想③在温度不变时,导体的电阻与导体的横截面积有关。
供她选择的导体如下表所示:
序号 | 材料 | 长度/m | 横截面积/mm2 |
A | 镍铬合金 | 0.8 | 0.5 |
B | 锰铜 | 0.8 | 1 |
C | 锰铜 | 0.8 | 0.5 |
D | 锰铜 | 1.2 | 0.5 |
她画出了如图甲所示的电路图(M、N之间为导体),并正确连接了电路。请完成下列填空(只填序号):
(1)要验证猜想①,小芳同学应选择的两段导体是_____;
(2)要验证猜想②,小芳同学应选择的两段导体是_____;
(3)要验证猜想③,小芳同学应选择的两段导体是_____;
(4)电路中,电流表与小灯泡均可用于显示电流大小,你认为,两者中,选用_____效果更好。在电路中接入小灯泡还可以起到防止_____的作用。
(5)有同学又设计一个如图乙的电路图进行探究,当他闭合开关,用酒精灯给金属线圈加热时,发现灯变暗。这说明了灯的电阻跟_____有关。