题目内容
【题目】如图所示,电源电压U保持不变,当滑动变阻器R的触头P置于最下端时,小灯泡L1、L2、L3所消耗的电功率相等.若P从下向上移动,试比较L1、L2、L3所消耗的电功率,请排出三者大小的顺序,并说明理由.
【答案】见解析
【解析】试题分析:触头P置于最下端时,L2与L3并联再与L1串联,L1、L2、L3所消耗的电功率相等,由此分析L1、L3电流关系;
P从下向上移动,分析电路结构,根据串联和并联电路特点、欧姆定律分析判断它们电功率的关系即可.
解:
当P置于最下端时,L2与L3并联再与L1串联,
L1、L2、L3所消耗的电功率相等,即P1=P2=P3,
由并联电路特点可知U2=U3,由P=可知,R2=R3,
由I=可得I2=I3,
由串联和并联电路的电流特点可知:I1=I2+I3=2I3,
P1=P3,由P=I2R有:I12R1=I32R3,
=
=
…①,
当P从下向上移动,变阻器连入电路的阻值变大,L3与R串联再与L2并联,最后与L1串联,
并联电路中只要有一条支路电阻增大,总电阻就变大,所以并联部分的电阻增大,
根据串联电路的分压原理可知,并联部分两端分得电压增大,L1分得电压变小,
由P=可知,L1电功率P1′减小,L2电功率P2′变大,所以P2′>P1′,
U2′=U3′+UR增大,L2电功率增大,U2′>U3′,所以I2′>I3′所以P2′>P3′,
I1′=I2′+I3′,所以I1′>2I3′…②,
=
…③,
由①②③可得:P1′>P3′,
故P2′>P1′>P3′.
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【题目】实验:测量小灯泡的电功率
【实验器材】额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时电阻约为6Ω)、滑动变阻器(“10Ω 2A”)、新干电池两节、开关、导线若干等.
【实验原理】
【实验步骤】
(1)连接电路时,开关要 ;如阁甲所示的实物图连接中,连接不妥之处为 ;
(2)闭合开关后,若出现下表所述的现象,请在表中空格处填写可能的原因:
现象 | 电灯的亮暗 | 电流表 | 电压表 | 可能的原因 |
1 | 亮 | 有示数 | 无示数 | |
2 | 不亮 | 无示数 | 有示数 |
(3)排除故障后,当移动滑片P到某位置时,电压表示数如图乙所示;若要测量小灯泡的额定功率,此时应在此位置基础上将滑片P向 (选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为 V.此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是 W.