题目内容
在图所示的电路中,设电源电压不变,灯泡L上标有“6V,3W”字样,当K1闭合,单刀双掷开关K2接a时,灯泡L正常发光;当K1断开,单刀双掷开关K2接b时,电压表示数为3V.(设灯丝的电阻不变)
求:(1)电源电压是多少伏?
(2)电阻R的阻值是多少欧?
(3)K1断开,K2接b时,该灯泡L在1分钟内消耗的电能为多少焦耳?
(1)电源电压6V;(2)R阻值12Ω;(3)消耗电能45J
解析试题分析:灯泡L上标有“6V,3W”字样,表示此灯泡正常发光时,两端电压为6V,消耗的电功率为3W.
当K1闭合,单刀双掷开关K2接a时,灯泡L与定值电阻R并联,电压表示数U=UL=UR.
当K1断开,单刀双掷开关K2接b时,灯泡L与定值电阻R串联,电压表测定值电阻R两端的电压.
(1)当K1闭合,单刀双掷开关K2接a时,L与R并联
∵灯泡L正常发光
∴U=6V;
(2)当K1断开,单刀双掷开关K2接b时,L与R串联,电压表测量电阻R两端的电压;
灯L的阻值:RL===12Ω;
灯L两端的电压:UL=U﹣UR=6V﹣3V=3V,
干路电流:I===A,
R的阻值:R===12Ω.
(3)由(2)知:I=A,UL=3V,t=1min=60s;
∴W=ULIt=3V×A×60s=45J.
考点:欧姆定律的应用;串联电路和并联电路的辨别;串联电路的电压规律;电阻的串联;电功的计算;电功率与电压、电流的关系.
点评:开关的断开闭合、单刀双掷开关的位置变化,都会引起电路的变化,此时首先要弄清电路的具体情况,再结合欧姆定律和串并联电路电压电流关系来求解.
如图甲是小丽“测定小灯泡电阻”实验的实物图.
(1)连接好电路,闭合开关前滑动变阻器滑片应该移到 ;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为2.80伏时,电流表实数如图乙,示数为 安,此时小灯泡的电阻为 欧;
(3)在实验过程中,发现在开关闭合的情况下,小灯泡突然不亮,电压表和电流表均无示数,小丽认为可能是电路某处断路,于是用一根导线检测,实验步骤和现象如下表.
实验步骤 | 导线两端接触位置 | 电灯 | 电流表 | 电压表 |
① | ad | 亮 | 有示数 | 有示数 |
② | ae | 亮 | 无示数 | 有示数 |
③ | ac | 不亮 | 无示数 | 无示数 |
④ | ab | 不亮 | 无示数 | 无示数 |