题目内容
【题目】如图所示的电路中,a、b、c是三只电表(电压表或电流表),闭合开关S,标有“3V 1.5W”的灯L1正常发光,标有“6V 3W”的灯泡L2发光较暗,若不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.电表a为电流表,且示数为1A
B.电表b为电压表,且示数为3V
C.电表c为电流表,且示数为0.25A
D.1min内,电路消耗的总电能为135J
【答案】D
【解析】
由P=UI可得,两灯泡正常发光时的电流分别为:
;
;
由欧姆定律可得,灯泡L2的电阻为:
;
因灯泡L1正常发光,灯泡L2虽然发光但较暗,所以,通过L1、L2的电流不相等,L1与L2应并联,则a一定是电流表,b是相当于导线的电流表,c是相当于开路的电压表;此时电流表a测干路电流,电流表b测L2支路的电流,电压表c测电源的电压;因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡L1正常发光,所以,电源的电压U=U1=3V,即电压表c的示数为3V;此时通过L2的电流为:
;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流表a的示数为:
I=I1+I2′=0.5A+0.25A=0.75A;
电路消耗的总电能为:
W= UIt=3V×0.75A×60s=135J;
故选D。
【题目】小亮在做测量小灯泡电阻的实验中,连接了如图所示的实物图,所用小灯泡正常发光时两端电压为2.5 V。
(1)闭合开关,若发现灯泡不亮,电流表指针几乎不偏转,电压表示数接近电源电压,则电路故障可能是___________;若发现灯泡不亮,电流表有较大示数,电压表示数为零,则故障的原因是___________。
(2)闭合开关,若发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来应进行的操作是___;
(3)排除故障后,小亮分别测出小灯泡的几组电压和电流值,记录在表格中,
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
U/V | 2.0 | 2.5 | 2.8 |
I/A | 0.22 | 0.25 | 0.26 |
R/Ω |
(3)分析表中数据可以得出:小灯泡正常发光时的电阻为 ________Ω;灯泡的电阻是变化的,你认为影响其变化的主要因素是__________。
(4)完成上述实验后,小亮看到滑动变阻器的铭牌模糊不清,于是想测量滑动变阻器的最大阻值Rx。他找来一个已知阻值为R0的定值电阻替换了灯泡,同时撤去了电流表,并利用余下的器材(电压未知的电源、量程合适的电压表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干),在不改动电压表位置及连线的情况下,很快测出了Rx的大小,小亮设计的电路图。
如图所示,请你结合电路图将实验过程及滑动变阻器的最大阻值R,的表达式补充完整:
①___________________________________________________________________________ ;
② __________________________________________________________________________;
③Rx=___________________________________________________________________。(用已知量和测量的物理量的字母表示)