题目内容
【题目】如图所示电路，电源电压18V恒定不变，小灯泡工标有“12V”的字样，滑动变阻器的规格为“200Ω 1A”，电流表量程“0～0.6A”电压表量程“0～15V”调节滑动变阻器滑片至某一位置时再闭合开关，小灯泡L恰好正常发光，此时电流2s内对小灯泡L做功12J，不考虑温度对电阻的影响。求：
（1）小灯泡L正常发光时的电流；
（2）滑动变阻器接人电路的阻值在什么范围时才能保证电路的安全；
（3）小灯泡L两端电压为何值时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率是多少？
【答案】（1）0.5A；（2）12Ω～120Ω；（3）3.375W。
【解析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据
求出小灯泡L正常发光时的电流；
（2）灯泡正常发光时电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻和灯泡的电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；当电压表的示数最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点灯泡两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的最大阻值，然后得出滑动变阻器接入电路中的阻值范围；
（3）根据串联电路的特点和欧姆定律表示出滑动变阻器消耗的电功率，然后判断出滑动变阻器消耗最大功率时电路中的电流，根据欧姆定律求出此时灯泡两端的电压，利用串联电路的电压特点和
求出滑动变阻器消耗的最大功率。
解答：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）灯泡正常发光时的电压UL=12V，t=2s时电流对小灯泡做的功WL=12J，由可得，小灯泡L正常发光时的电流：
；
（2）因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流I大=0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，由
可得，电路中的总电阻和灯泡的电阻分别为：
，
，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
，当电压表的示数UR=15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时灯泡两端的电压：
，则电路中的最小电流：
，则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：
，则滑动变阻器接人电路的阻值在12Ω～120Ω的范围时才能保证电路的安全；
（3）滑动变阻器消耗的电功率：
当
时，滑动变阻器消耗的电功率最大，此时灯泡两端的电压：
，滑动变阻器消耗的最大电功率：
。
答：（1）小灯泡L正常发光时的电流为0.5A；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值在12Ω～120Ω的范围时才能保证电路的安全；
（3）小灯泡L两端电压为9V时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率是3.375W。
【题目】教室的门栓坏了，门经常被风吹开，这是门与门框间摩擦太小的缘故．如何增大摩擦呢？同学们提出一些设想，概括如下：
a．增大压力增大摩擦； b．增大接触面粗糙程度增大摩擦；
c．增大接触面积增大摩擦； d．增大运动速度增大摩擦．
为了验证这些设想，他们利用长方体木块、铁块、弹簧测力计、毛巾和水平桌面等，进行实验探究，并将数据记入表中：
实验 | 接触面 | 接触面积/ m2 | 速度 | 压力/N | 摩擦力/N |
1 | 木块与桌面 | 0.01 | v | 5 | 1 |
2 | 木块与桌面 | 0.01 | 2v | 5 | 1 |
3 | 木块与桌面 | 0.01 | v | 10 | 2 |
4 | 木块与毛巾面 | 0.01 | v | 5 | ★ |
5 | 木块与桌面 | 0.005 | v | 5 | 1 |
(1)比较实验1、2可知：设想_________是错误的，判断的理由是_________。
(2)比较实验_________两组数据，可以判断设想C是否正确；在实验中，图中的弹簧测力计示数是表中“★“处的数值，其大小为_________N
(3)某同学分析实验3、4数据，并支持设想b，你认为他这种分析方法_________(填“正确”或“不正确”)
(4)请你利用上述分析得出的结论，写出一种能将门关紧的方法：_________
