题目内容

11．把标有“6V 3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器RW连接在总电压恒为18V的电路中，如图所示．电流表和电压表选择的量程分别为“0～0.6A”和“0～15V”．要求闭合开关S后，两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值，且灯泡L两端电压不超过额定值（设灯丝电阻不变）．则：电路允许通过的最大电流是0.5A，电路消耗总电功率的最大值为9W，滑动变阻器RW允许调节的范围是24Ω～60Ω．

分析 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．根据P=UI求出灯泡的额定电流，然后与电流表的量程相比较确定电路中的最大电流，再根据P=UI求出电路消耗总功率的最大值，根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的总电阻，利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值；当电压表的示数最大时变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出变阻器接入电路中的最大阻值，然后得出变阻器接入电路中阻值的范围．

解答 解：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．
由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流：
IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，
所以，电路中的最大电流I大=0.5A，
电路消耗总功率的最大值：
P=UI大=18V×0.5A=9W，
由I=$\frac{U}{R}$可得，电路中的总电阻和灯泡的电阻分别为：
R总=$\frac{U}{{I}_{大}}$=$\frac{18V}{0.5A}$=36Ω，RL=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，
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：
RW=R总-RL=36Ω-12Ω=24Ω；
当电压表的示数UW=15V时，滑动变阻器连入的电阻最大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，灯泡两端的电压：
UL′=U-UW=18V-15V=3V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I=$\frac{{U}_{W}}{{R}_{W}′}$=$\frac{{U}_{L}′}{{R}_{L}}$，即$\frac{15V}{{R}_{W}′}$=$\frac{3V}{12Ω}$，
解得：RW′=60Ω，
所以，滑动变阻器RW允许调节的范围为24Ω～60Ω．
故答案为：0.5A；9W；24Ω～60Ω．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是电路中最大电流的确定和滑动变阻器接入电路中最小阻值的确定．

练习册系列答案
相关题目
1．以下事例中运用相同科学研究方法的是（　　）
①研究同一直线力的合成时，引入“合力”概念
②研究串联电路特点时，引入“总电阻”概念
③研究磁场分布时，引入“磁感线”
A．①②③B．①③C．①②D．②③
2．小刚同学在不同的水平路面上以不同的速度骑不同的自行车时，发现不踩踏板时，自行车向前滑行的距离不同．他提出了“自行车向前滑行的距离与什么因素有关”的问题，并作出猜想：
猜想一：自行车滑行的距离可能与自行车的初速度有关；
猜想二：自行车滑行的距离可能与道路表面的粗糙程度有关；
猜想三：自行车滑行的最大距离可能与自行车的质量有关；

为了验证自己的猜想，他在水平板上搭成一斜面，并准备了一个小车、一把量程为1m的刻度尺、一条毛巾、一块棉布（毛巾、棉布质量忽略不计）等实验器．请你帮他完成下列内容．
（1）为了探究猜想一，他先后将小车从斜面不同高度处由静止释放，记录小车在相同表面上滑行到静止的距离，三次实验现象如图甲所示．（均选填“相同”或“不同”）
（2）为了探究猜想二，他先后将小车从斜面的相同（选填“相同”或“不同”）高度处由静止释放，三次实验中小车最后静止时如图乙所示．
（3）利用现有的实验器材，他不能（选填“能”或“不能”）完成猜想三的实验探究．（要求：实验具有可操作性）
（4）设计出探究“猜想二”的数据记录表格．
19．有些量的大小不容易直接观测，但它变化 时引起其他量的变化却是容易直接观测的．用易观测的量显示不易观测的量，是制作测量仪器的一种思路．下列测量仪器中不是利用这种思路制作的是（　　）
A．温度计B．刻度尺C．弹簧测力计D．压强计
6．甲、乙两灯的额定电压均为9V，测得两灯电流与电压变化的关系图象如图所示，当把两灯并联在9V电源上时，乙灯的电阻是18Ω，电路消耗的总功率为11.7W．
16．下列数据最接近实际的是（　　）
A．一名中学生重约50NB．成年人的正常体温约为37℃
C．家用电热壶工作时的功率约为25WD．飞机正常飞行速度约为60km/h
3．如图所示的电路连接中，当开关闭合时，螺线管上端为S极，在滑片P向右移动的过程中，弹簧测力计的示数变小（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
20．如图是一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图．压力传感器R的电阻会随所受压力大小发生变化，油量表（由电流表改装而成）指针能指示出油箱里的油的多少．已知：压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示．若压力传感器R的上表面面积为5cm2，汽油热值为4.6×107J/㎏，汽油密度为0.7×103㎏/m3，电源电压为6V．请回答：
（1）当油与箱总重为600N时，压力传感器R受到的压强是多大？
（2）若油箱内油为10㎏时，汽油完全燃烧能放出的热量是多少？
（3）如果空油箱的质量为16㎏，油量表指针指向2×10-2m3时，电路中电流是多少？
压力F/N050100150200250300…
电阻R/Ω500380310245200170150…
17．物理兴趣小组的同学用图甲所示的装置来提升重物M，图乙是物体M上升过程某段时间内的距离s随时间t变化的图象．已知物体M重为1N，闭合开关后，在2.4s～2.8s这段时间内，电流表和电压表的示数分别为0.2A和4V，则2.4s～2.8s这段时间内电动机的功率是0.8W，该装置的效率是62.5%．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网