题目内容
如图24所示,电源两端电压不变。当闭合开关S、S1和S3,断开开关S2,滑动变阻器的滑片P滑至某一位置时,电压表的示数为U1,电阻R1的电功率P1=6.4W,电流表的示数为I1;当闭合开关S和S2,断开开关S1和S3,滑片P滑至另一位置时,电压表的示数为U2,电阻R1与滑动变阻器的总功率P2=4.5W,电流表的示数为I2;当闭合开关S,断开开关S1、S2和S3,滑片P滑到B端时,电阻R2的功率为P3,电流表的示数为I3。已知:
,
。求:
(1)电流I1与I2之比;
(2)电功率P3。
解:
开关只断开S2,变阻器接入电路电阻为R A,简化电路如图5甲所示;
开关只断开S1、S3,变阻器接入电路电阻为R B,简化电路如图5乙所示;
开关只闭合S,简化电路如图5丙所示。
(1分)
由图5甲、乙得:
P1=U1I1=6.4W P2=U2I2=4.5W
=
×
=
×
=
① (1分)
U1=I1R1 U2=I2 (R1+RB)
=
×
=
×
=
RB=4 R1 ② (1分)
电源电压一定
I1 (R1+RA) = I2 (R1+RB+R2)
8RA = 4R1+3RB ③ (1分)
将②代入③得:RA = 2R1
由图5甲、丙得:
I1= I3=
=
=
=
(1分)
=
=
×
P3=P1=
×6.4W=10.8W (1分)
注:计算题若用其它方法求解,只要过程、结果正确,评分标准雷同

老师布置大家设计实验测定小灯泡的额定功率,并告诉大家小灯泡的额定电压为 4V,它的额定功率不清,电阻与灯丝的温度有关。小明用电阻箱、电压表、开关、12V的稳压电源连成了如图24所示的电路,来测量额定功率,其中R为电阻箱。他闭合开关S,从小到大调整电阻箱的值,依次测出了电压表与它的对应读数,并将其记录在如下的表格中
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压/V | 4.8 | 4 | 2 | 0.5 | 1.5 | |
电阻箱/Ω | 8 | 10 | 20 | 30 | 40 | 45 |
(1) 当电阻箱电阻为30Ω时,电压表示数如图25示,等于 V;
(2) 当电压表示数为2V时,电阻箱两端的电压是 V,通过灯泡的电流为 A;
(3) 根据表中数据可知,该小灯泡的额定功率为 w;
(4) 老师表扬了小明的设计:虽然实验过程有2次错误,但设计方案有创新。
这两处错误,一是记录错误:第 次电压值的记录是错误;二是违反电学安全操作规范:这个操作是 。老师说的创新主要是指,与书本上的实验设计相比, 。