题目内容
19．
如图电路，灯泡标有“12V 6W”，滑动变阻器R1标有“100Ω 1A”，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～0.6A，只闭合开关S1，S2，滑动变阻器连入电路阻值为16Ω时，灯正常发光；只闭合S1，S3，A示数为0.2A，忽略温度对灯丝电阻的影响，求：（1）灯泡的电阻；
（2）R2的阻值；
（3）只闭合S1、S2时，为了保护元件的安全，滑动变阻器连入电路的阻值范围．
分析 （1）根据R=$\frac{{U}^{2}}{P}$计算灯泡的电阻；
（2）灯泡在额定电压下正常发光，分析清楚电路结构，根据串联电路特点应用欧姆定律求出电源电压；由串联电路特点与欧姆定律求出电阻R2的阻．
（3）由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最大阻值与最小阻值，然后确定滑动变阻器接入电路的阻值范围．
解答 解：（1）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{P}$可得，灯泡的电阻RL=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（12V）^{2}}{6W}$=24Ω；
（2）由图示电路图可知，只闭合开关S1，S2时，灯泡与滑动变阻器串联接在电源两端，
滑动变阻器连入电路阻值为16Ω时，灯正常发光，则电路电流等于灯泡额定电流I=IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{6W}{12Ω}$=0.5A，
电源电压：U=UL+IR1=12V+0.5A×16Ω=20V；
由电路图可知，只闭合S1，S3时，灯泡与电阻R2串联，此时电流表示数为0.2A，
电路总电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{20V}{0.2A}$=100Ω，
电阻R2的阻值：R2=R-RL=100Ω-24Ω=76Ω；
（3）由电路图可知，只闭合S1，S2时，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器两端电压，
此时灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路的阻值最小，为16Ω，电压表示数等于其量程15V时滑动变阻器电路的阻值最大，此时电路电流最小，
则I最小=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{U-{U}_{滑最大}}{{R}_{L}}$=$\frac{20V-15V}{24Ω}$=$\frac{5}{24}$A，
滑动变阻器接入电路的最大阻值：R滑最大=$\frac{{U}_{滑最大}}{{I}_{最小}}$=$\frac{15V}{\frac{5}{24}A}$=72Ω，
只闭合S1，S2时，为了保护元件的安全，滑动变阻器连入电路的阻值范围是16Ω～72Ω．
答：（1）灯泡的电阻为24Ω；
（2）R2的阻值为76Ω；
（3）为了保护元件的安全，滑动变阻器连入电路的阻值范围为16Ω～72Ω．
点评 本题考查了串联电路和并联电路的特点，以及欧姆定律的计算与应用；关键是开关闭和断开时电路串并联的辨别；难点是为保证各电路元件安全使用时，滑动变阻器接入电路的电阻大小的判断．
| A． | 做功多的机械，功率一定大 | B． | 机械效率高的机械，功率一定大 | ||
| C． | 做功慢的机械，功率一定小 | D． | 做功时间短的机械，功率一定大 |
在探究“研究电流跟电压、电阻的关系”时，同学们设计如图电路图，其中R为定值电阻，实验后，数据记录在表一和表二中．表一
| R=5Ω | 电压/V | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
| 电流/A | 0.2 | 0.4 | 0.6 |
| U=3V | 电阻/Ω | 5 | 10 | 15 |
| 电流/A | 0.6 | 0.3 | 0.2 |
由表一可得：在电阻一定时，电流与电压成正比．
由表二可得：在电压一定时，电流与电阻成反比．
（2）在研究电流与电阻关系时，先用5欧的定值电阻进行实验，使电压表的示数为3V，再换用10欧的定值电阻时，某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置，合上开关后，电压表的示数将大于3V（选填“大于”、“小于”或“等于”）．此时应该将滑动变阻器滑片向右（选填“右”或“左”）调节，使电压表的示数仍为3V．
| 物 质 | 银 | 铜 | 黄铜 | 铁 | 铝 | 陶瓷 |
| 密度（×103kg/m3） | 10.5 | 8.9 | 8.4 | 7.9 | 2.7 | 2.3 |
为了调整标有“12V 24W”字样的直流电动机转速，可以串联一个滑动变阻器，如图所示，电源电压为20V，当变阻器的滑片P在图中位置时，电动机正常工作．求：
如图所示，注射器的活塞推到顶，然后把针筒上的小管口用橡皮帽封住，如果活塞的横截面积是10cm2，在活塞下面最多能挂多大质量的砝码，活塞不致落下？（活塞本身的质量不计，g=10N/kg，大气压强取1.0×105Pa）
（1）根据图甲，将图乙中的实物电路连接完整．（要求变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变小）
（2）正确连接电路后，闭合开关．①若发现电流表和电压表的示数都很大，这说明小华在实验操作上存在的问题是滑动变阻器的阻值没有在最大值处；②若电压表示数约为3V，但无论怎样移动变阻器滑片，电流表示数始终为0，则电路中出现的故障可能是电阻断路；
（3）排除故障后，调节变阻器的滑片，测出通过电阻R的电流值和对应的电压值如表，分析表中的数据可得出的结论是：电阻一定时，电流与电压成正比；
| 电压U（V） | 1 | 2 | 3 |
| 电流I（A） | 0.1 | 0.2 | 0.3 |