题目内容
【题目】如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,电阻R1=40Ω,电压表的量程为0~3V,当开关S1断开,S2、S3闭合时,灯泡L恰好正常发光.(不考虑温度对电阻的影响)
(1)求灯泡L正常工作时的电阻和电源电压.
(2)当闭合S1 , 断开S2、S3 , 且把滑动变阻器R2的滑片滑到最右端时,电流表的示数为0.1A,滑动变阻器的最大阻值为多大?
(3)当断开S1、S2 , 闭合S3时,在保证电路安全的条件下,灯泡L消耗的最小功率为多少?并求出此种情况下电路1min 消耗的电能.
【答案】
(1)解:当开关S1断开,S2、S3闭合时,R1断路,R2被短路,灯泡L恰好正常发光,电源电压U=U额=6V;
由P= 得:
灯泡L正常工作时的电阻:
RL= = =12Ω;
(2)解:当闭合S1,断开S2、S3,R1和R2串联,把滑动变阻器R2的滑片滑到最右端时,滑动变阻器阻值最大,
由I= 得:
电路总电阻:
R= = =60Ω,
滑动变阻器的最大阻值:
R滑=R﹣R1=60Ω﹣40Ω=20Ω;
(3)解:当断开S1、S2,闭合S3时,灯泡和滑动变阻器串联,电压表示数为3V时,电路中的电流最小;
则电路中的最小电流:
I最小= = =0.25A,
灯泡消耗的最小功率:
P=I2RL=(0.25A)2×12Ω=0.75W;
电路消耗的电能:
W=UI最小t=6V×0.25A×60s=90J.
【解析】(1)当开关S1断开,S2、S3闭合时,R1断路,R2被短路,灯泡L恰好正常发光,得出电源电压;根据P= 求出灯泡L正常工作时的电阻;(2)当闭合S1 , 断开S2、S3 , R1和R2串联,把滑动变阻器R2的滑片滑到最右端时,滑动变阻器阻值最大,根据I= 求出总电阻,再求出滑动变阻器的最大阻值;(3)当断开S1、S2 , 闭合S3时,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,根据电压表的量程、串联电路电压的规律以及欧姆定律即可求出电路中的最小电流,最后根据P=I2R即可求出灯泡消耗的最小功率; 根据W=UIt求出电路消耗的电能.
【考点精析】认真审题,首先需要了解欧姆定律及其应用(欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR)),还要掌握电功的计算(电功计算公式:W=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒))的相关知识才是答题的关键.
【题目】在探究“水的沸腾”实验中:
(1)如图所示的装置,实验中有一处错误,是 . 烧杯上加盖的目的是 .
(2)改正错误后,继续实验,记录的数据如下表.分析表中数据可知,烧杯内水面上方气压1标准大气压.
时间/min | … | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
温度/℃ | … | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 |
(3)水沸腾后,烧杯上方出现大量“白气”,和“白气”的形成过程相同的是(选填序号). ①冰②霜③雾④雪.
【题目】小丽在“探究电流与电压的关系”时,选择了下列实验器材:电压表、电流表、滑动变阻器(20Ω 1A)、开关、新干电池三节、定值电阻R=10Ω、导线若干.请按要求完成实验:
(1)请按如图甲所示的电路图,将图中乙电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左滑时,电流表示数变大.
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移至阻值最大端,保护电路.实验中滑动变阻器的另一个作用是 .
(3)小丽在实验中通过调节滑动变阻器滑片P,测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值记录表中.
实验 | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
U/V | 1.0 | 3.0 | |
I/A | 0.1 | 0.3 |
第二次测量的电压和电流如图丙所示,则电压U=V;电流I=A.
(4)通过测得的三次实验数据可以得出: .