题目内容
【题目】小明同学设计了一种可调节亮度的电路,当开关S拨向触点1时,灯泡正常发光,已知灯泡L的规格为“220V 100W”,电源电压为220V.当开关S分别拨向触点1、2、3时,灯泡亮度随之发生变化,问:
(1)当开关S拨向触点2时,灯泡实际消耗的功率为81W,则灯泡中的实际电流是多少?电阻R1的阻值是多少?
(2)当开关S拨向触点3时,发现灯泡变得更暗,则电阻R2和R1的阻值哪个大?为什么?
(3)指出该同学设计的调光电路还存在什么缺陷?画出改进后的调光电路图.
(应有解题过程)
【答案】(1)灯泡中的实际电流约为0.41A;电阻R1的阻值约为54Ω;
(2)R1<R2,原因:灯泡变暗,说明电路中电流减小,电路中总电阻变大,根据串联电路电阻特点可知R2的电阻比R1大;
(3)缺陷:电路不能断开;改进:加一个电路开关或设计一个断路接点.如图所示.
【解析】试题分析:(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,根据R=求出灯泡的电阻,再根据P=I2R求出灯泡的实际电流,再根据欧姆定律求出此时电路的总电阻,根据电阻的串联特点求出电阻R1的阻值;
(2)灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,根据P=I2R可知通过灯泡的电流减小,根据欧姆定律可知,在电源电压不变时,电路中电阻的变化;
(3)这个设计不可以断开电路,加一个电路开关或设计一个断路接点即可.
解:(1)灯泡的电阻为:
RL==
=484Ω;
当开关S拨向触点2灯泡实际消耗的功率为81W时,
通过灯泡的实际电流为:
I′==
=
A≈0.41A,
电路的总电阻为:R==
≈538Ω
电阻R1的阻值约为R1=R﹣RL=538Ω﹣484Ω=54Ω;
(2)R1<R2,
原因:灯泡变暗,说明电路中电流减小,电路中总电阻变大,根据串联电路电阻特点可知R2的电阻比R1大;
(3)缺陷:电路不能断开;
改进:加一个电路开关或设计一个断路接点.如图所示:
答:(1)灯泡中的实际电流约为0.41A;电阻R1的阻值约为54Ω;
(2)R1<R2,原因:灯泡变暗,说明电路中电流减小,电路中总电阻变大,根据串联电路电阻特点可知R2的电阻比R1大;
(3)缺陷:电路不能断开;改进:加一个电路开关或设计一个断路接点.如图上图所示.
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【题目】在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:导体的电阻可能与:①导体长度有关;②导体横截面积有关;③导体材料有关.
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示:
编号 | 材料 | 长度/m | 横截面积/mm2 |
A | 镍铬合金 | 0.5 | 0.5 |
B | 镍铬合金 | 1.0 | 0.5 |
C | 镍铬合金 | 0.5 | 1.0 |
D | 锰铜合金 | 0.5 | 0.5 |
(1)按图1所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,通过观察 比较导体电阻的大小.
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号 两根电阻丝分别接入电路进行实验.
(3)分别将A、D两电阻丝接入电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,得到结论:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟 有关.
(4)要进一步研究导体材料的导电性能,就需要测量导体的电阻,小明的实验方案和操作过程均正确,两表的连接和示数如图2所示.但通过观察发现电流表指针偏转过小,这样会导致实验误差很大,解决这一问题的措施是 .