题目内容
如图甲所示电路中,电源电压恒定,R为电阻箱,小灯泡两端的电压随电流变化的关系如图乙所示.将电阻箱的阻值调为R1=5Ω时,小灯泡恰能正常发光,电压表示数U1=2V.求:
(1)小灯泡的额定功率P0;
(2)电源电压U;
(3)若将电阻箱的阻值调为R2时,小灯泡消耗的实际功率为PL=0.1W,求R2的值.
1W;4.5V;20Ω
解析试题分析:(1)∵串联电路中各处的电流相等,
∴根据欧姆定律可得,电路中的电流:
,
由图象可知,灯泡两端的电压UL=2.5V,
∵灯泡正常发光,
∴灯泡的额定功率:
P0=ULI=2.5V×0.4A=1W;
(2)∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴电源的电压:
U=UR+UL=2V+2.5V=4.5V;
(3)由图象可知,当电路中的电流I′=0.2A,UL′=0.5V时,小灯泡消耗的实际功率为PL=0.1W,
此时R2两端的电压:
U2=U-UL′=4.5V-0.5V=4V,
则.
考点:欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电功率的计算.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据图象得出小灯泡消耗的实际功率为PL=0.1W时两端的电压和电路中的电流.
小佳同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,实验器材齐全且完好,电源电压保持不变。小佳正确串联实验器材,并将变阻器的滑片放置于一端,然后将电压表并联在电路中。闭合电键后,两电表的示数如图17所示。接着移动变阻器的滑片,观察到电流表的示数逐渐增大,而电压表的示数始终不变。经思考,小佳重新正确连接电路,操作步骤正确。闭合电键后,发现两电表指针所指的刻度仍与图17所示一致。移动变阻器的滑片,当滑片位于中点位置时,电流表的示数为0.20安。继续移动变阻器的滑片到另一端时,电流表的示数为0.58安。请根据小佳同学实验过程中观察到的现象填写实验表格.(注意:请填写在答题纸上的表格中,电阻计算精确到0.1欧)。
物理量 实验序号 | 电压(伏) | 电流(安) | 电阻(欧) | 电阻平均值(欧) |
1 | | | | |
2 | | 0.20 | | |
3 | | 0.58 | |
在探究电流与电压、电阻的关系中:
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?
【猜 想】导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【实验器材】电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),三只滑动变阻器(10Ω 1.5A、20Ω 1.5A、50Ω 1A),导线若干。
【实验过程】
(1)在虚线框内画出图所示实物图的电路图。
(2)小明按图14正确连接电路后,闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片滑到最_________端(选填“左”或“右”),闭合开关后,发现电流表示数为0,电压表指针超过量程。你认为造成这一现象的原因是 。
(3)小红在探究时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为1.5 V,并记下电流值。接着断开开关,取下5Ω电阻,改接10Ω的电阻(滑动变阻器滑片位置未动),当他接入10Ω电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向 端移动(选填“左”或“右”),直至 ,再次记下电流值。
(4)接着小红换用15Ω的电阻重复上述实验,得到了下表中的实验数据,分析数据得出:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 |
电流 I/A | 0.30 | 0.15 | 0.10 |
(5)小红实验时所选择的滑动变阻器规格是 。