题目内容
【题目】有一个小灯泡标有“6V 6W”的字样,它的电流随电压的变化曲线如图甲,手边现只有电压为9V的电池,以及任意阻值的备选电阻器.为了使此小灯泡正常发光:
(1)请在图乙的方框内画电路图来表示你的设计方案,并说明设计理由.
(2)通过计算回答你所选用的电阻器的规格.
(3)当电流表的示数为0.7A时,整个电路10s内消耗的电能是多少焦?
【答案】(1)设计的电路图如上图所示,原因是电源的电压大于灯泡的额定电压,根据串联电路的分压特点可知应串联一个电阻分压;
(2)所选用的电阻器的规格是3Ω;
(3)当电流表的示数为0.7A时,整个电路10s内消耗的电能是63J.
【解析】试题分析:(1)已知额定电压是6V,所以接在9V的电源上时,电源电压高于灯泡的额定电压,根据串联电路的分压特点可知需要串联电阻进行分压,据此设计电路图;
(2)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,由图象可知通过灯泡的电流即为电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压,根据欧姆定律求出串联电阻的阻值;
(3)根据W=UIt求出当电流表的示数为0.7A时,整个电路10s内消耗的电能.
解:(1)根据串联电路的分压特点可知,应设计用一个定值电阻与灯泡串联的电路,如图甲或乙所示:
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,串联电阻两端的电压:
UR=U﹣UL=9V﹣6V=3V,
因串联电路中各处的电流相等,
由图象可知,灯泡正常发光时电路中的电流I=1A,
由I=可得,串联电阻的阻值:
R===3Ω;
(3)当电流表的示数为0.7A时,整个电路10s内消耗的电能:
W=UI′t=9V×0.7A×10s=63J.
答:(1)设计的电路图如上图所示,原因是电源的电压大于灯泡的额定电压,根据串联电路的分压特点可知应串联一个电阻分压;
(2)所选用的电阻器的规格是3Ω;
(3)当电流表的示数为0.7A时,整个电路10s内消耗的电能是63J.
【题目】如表及图所示,是某电热饮水机说时书的一些数据和电路原理图,该电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内的温控开关S0控制).则:
热水箱容量 | 1L | 加热时功率 | 500W |
额定电压 | 220V | 保温时功率 | 50W |
当开关S和S0都闭合时,饮水机处于 状态(选填“加热”或“保温”),因为 .