题目内容
图是小明设计的调光电路图,他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路,小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I—U关系图像如图21所示。(电阻丝AB的阻值不随温度变化)
求:(1)小灯泡的额定功率;
(2)电阻丝AB的阻值;
(3)当AB连入电路的阻值R1=2.5时,灯泡消耗的功率为3.2W,此时灯丝的阻值为多少。
(1) 6W (2)9 (3) 5
解析试题分析:(1)当滑片P在B端时,由图得知电源电压与小灯泡额定电压相等为6V,对应的电流为1A
小灯泡的额定功率: PL=ULIL=6V×1A=6W
(2)当滑片P在A端时,由图得小灯泡两端的电压为1.5V,电流如I小=0.5A
由于R与L串联,则电阻丝两端电压:U丝=6V—1.5V=4.5V
由欧姆定律得电阻丝AB的电阻: R=U丝/I小="4.5V/0.5A=" 9
(3)灯泡消耗的功率为:
P=I2RL=
将U=6V、R1=2.5、P=3.W代入上式中,
解得:RL=1.25或5
由图可知,灯泡连入电路中的最小阻值为RL最小=1.5V/0.5A=3
所以RL =5
考点:电功率的计算、欧姆定律的应用
点评:此题是一道综合性的电学计算题,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是根据图象和电路图分析数据,本题考查知识点较多,且难度挺大,属于一道难题。

练习册系列答案
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小明同学学习了家庭电路知识后,他研究了家中的照明灯具.他家中的灯具有两类,一类是日光灯,另一类是白炽灯.他查有关资料得知:日光灯的玻璃灯管实际上是一种低气压放电管,灯管两端装有电极(俗称灯丝),内壁涂有钨酸镁、硅酸锌等荧光物质.制造时抽去空气,充入少量水银和氩气.通电后,管内因水银蒸气放电而产生紫外线,紫外线激发荧光物质使其发出可见光,即“光致发光”.
(1)“光致发光”中的第一个“光”指的是________.
(2)下边是明亮程度相当的白炽灯和日光灯的对照表,请补充完整表格内容.
灯名称 | 发光原理 | 功率(W) | 工作温度(℃) |
白炽灯 | 150 | 2400 | |
日光灯 | 光致发光 | 40 | 50 |
(4)他利用学到的知识设计了一种可调节灯光亮度的电路,如图所示,将此电路接入家庭电路中时,A接________线(选:“火”“零”).他所用的电阻R1阻值为200Ω,R2的阻值为284Ω,当开关扳向触点1时,灯泡正常发光.已知灯泡的规格为“220V,100W”,电源电压为220伏,当开关S分别扳向触点1、2、3时灯泡的亮度随之发生变化.

问:当开关S扳向哪个触点时,灯变得最暗,此时小灯泡实际消耗的电功率是多少?(设灯泡的电阻不随温度的改变而改变)
(5)指出该同学设计的调光电路还存在什么缺陷,针对存在的缺陷在方框中画出一种改进后的电路图.

小明同学学习了家庭电路知识后,他研究了家中的照明灯具.他家中的灯具有两类,一类是日光灯,另一类是白炽灯.他查有关资料得知:日光灯的玻璃灯管实际上是一种低气压放电管,灯管两端装有电极(俗称灯丝),内壁涂有钨酸镁、硅酸锌等荧光物质.制造时抽去空气,充入少量水银和氩气.通电后,管内因水银蒸气放电而产生紫外线,紫外线激发荧光物质使其发出可见光,即“光致发光”.
(1)“光致发光”中的第一个“光”指的是______.
(2)下边是明亮程度相当的白炽灯和日光灯的对照表,请补充完整表格内容.
(3)从能量角度分析白炽灯发光效率不高的原因______.
(4)他利用学到的知识设计了一种可调节灯光亮度的电路,如图所示,将此电路接入家庭电路中时,A接______线(选:“火”“零”).他所用的电阻R1阻值为200Ω,R2的阻值为284Ω,当开关扳向触点1时,灯泡正常发光.已知灯泡的规格为“220V,100W”,电源电压为220伏,当开关S分别扳向触点1、2、3时灯泡的亮度随之发生变化.

问:当开关S扳向哪个触点时,灯变得最暗,此时小灯泡实际消耗的电功率是多少?(设灯泡的电阻不随温度的改变而改变)
(5)指出该同学设计的调光电路还存在什么缺陷,针对存在的缺陷在方框中画出一种改进后的电路图.

(1)“光致发光”中的第一个“光”指的是______.
(2)下边是明亮程度相当的白炽灯和日光灯的对照表,请补充完整表格内容.
灯名称 | 发光原理 | 功率(W) | 工作温度(℃) |
白炽灯 | 150 | 2400 | |
日光灯 | 光致发光 | 40 | 50 |
(4)他利用学到的知识设计了一种可调节灯光亮度的电路,如图所示,将此电路接入家庭电路中时,A接______线(选:“火”“零”).他所用的电阻R1阻值为200Ω,R2的阻值为284Ω,当开关扳向触点1时,灯泡正常发光.已知灯泡的规格为“220V,100W”,电源电压为220伏,当开关S分别扳向触点1、2、3时灯泡的亮度随之发生变化.

问:当开关S扳向哪个触点时,灯变得最暗,此时小灯泡实际消耗的电功率是多少?(设灯泡的电阻不随温度的改变而改变)
(5)指出该同学设计的调光电路还存在什么缺陷,针对存在的缺陷在方框中画出一种改进后的电路图.
