题目内容
【题目】如图所示,L是标有“2V 1W”字样的灯泡,电流表A1、电流表A的量程均为0~0.6A,电源电压保持不变.将滑动变阻器的滑片P滑至b端.
(1)断开S1、闭合S2,电压表的示数为6.0V,电流表A的示数为0.30A.求滑动变阻器的最大阻值以及它在1min内产生的热量;
(2)闭合S1、S2,电流表A1的示数为0.10A,求R1的阻值;
(3)断开S1、S2,为了保证电路的安全,求滑动变阻器的阻值调节范围.
【答案】(1)滑动变阻器的最大阻值为20欧、产生的热量为108J.
(2)电阻R1的阻值为60Ω.
(3)滑动变阻器的变化范围为8Ω~20Ω.
【解析】解:(1)断开S1、闭合S2,电灯被短路,电阻R1没有接入电路,只有滑动变阻器接入电路,电压表测量滑动变阻器的电压,也是电源的电压,电源电压U=6V,滑动变阻器的最大阻值R滑===20Ω,
滑动变阻器在1min内产生的热量Q=U滑It=6V×0.3A×60s=108J.
(2)闭合S1、S2,电阻R1可以接到电源上,电流表A1的示数为0.10A,是电阻R1的电流I1,故电阻R1的电阻R1===60Ω.
(3)电灯的额定电压为2V,额定功率为1W,则电灯的额定电流I灯===0.5A,灯的电阻R灯===4Ω,
断开S1、S2,滑动变阻器与电灯串联,电压表测量滑动变阻器的电压,由于在(1)中的电压表的读数为6V,故电压表用的是0﹣15V的量程,最大电压大于电源电压,电压表不会超过量程.故应从电流表与电灯的因素考虑,电灯的额定电流为0.5A,故电路中的电流不能超过0.5A,此时电路的总电阻为R总===12Ω,滑动变阻器的最小阻值R小=R总﹣R灯=12Ω﹣4Ω=8Ω.
答:(1)滑动变阻器的最大阻值为20欧、产生的热量为108J.
(2)电阻R1的阻值为60Ω.
(3)滑动变阻器的变化范围为8Ω~20Ω.
【题目】小婷用如图所示的电路测量小灯泡的电功率的同时,测量小灯泡的电阻,小灯泡额定电压为2.5V,正常工作时电阻约为8Ω,实验室提供的器材有:电源(6V),电压表V,滑动变阻器R1(规格“10Ω,1A”),滑动变阻器R2(规格为“50Ω,0.5A”),电流表A1(量程0.6A),电流表A2(量程3A).
(1)请根据图甲用笔画线代替导线将图乙的实物电路连接完整.
(2)为保证实验顺利进行,并且有较高的准确性,滑动变阻器应该选 (填“R1”或“R2”),电流表应该选 (填“A1”或“A2”).
(3)小婷在实验时,将电流表和电压表的位置交换了,其他连接正确,闭合开关后 .
A.电流表烧坏 B.电压表示数约6V C.小灯泡烧坏 D.小灯泡不亮
(4)正确连接好电路后,闭合开关,从大到小调节滑动变阻器的阻值,并将电压表和电流表部分读数填在下表中,电压表读数为2.5V时,电流表的示数如图丙所示,请帮小婷将此读数填在表中
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压表示数/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 1.5 | 3.0 |
电流表示数/A | 0.14 | 0.21 | 0.26 | 0.36 |
(5)根据补充完整后的上表数据,测得小灯泡在电压为2.0V时的实际功率是 W,在正常工作状态时电阻是 Ω(保留两位有效数字).