题目内容

15．有两只灯泡，A灯“6V 6W”、B灯“6V 3W”，A和B中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示．
（1）将A、B并联接在6V电源两端，求1min内电路消耗的电能；
（2）将A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，求此时A灯电阻；
（3）将A与一个滑动变阻器（50Ω 2A）串联接在6V电源两端，如图乙所示．调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率和A灯功率相等时，求滑动变阻器的功率．

分析 （1）A、B并联接在6V电源两端，都正常发光，由W=Pt计算1min内电路消耗的电能；
（2）A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，说明B达到额定电压，由此根据图象判断A灯的电压和电流，根据R=$\frac{U}{I}$计算其电阻；
（3）由P=I2R，滑动变阻器和A灯串联功率相等时，它们的电阻相等，所以电压相等，由图象根据P=UI可计算其功率．

解答 解：
（1）A、B并联接在6V电源两端，都正常发光，
因为P=$\frac{W}{t}$，
所以1min内电路消耗的电能：
W总=P总t=（6W+3W）×60s=540J；
（2）A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，
因为P=UI，
所以：IA=IB=$\frac{{P}_{B}}{{U}_{B}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
由图象此时UA=2V，
所以RA=$\frac{{U}_{A}}{{I}_{A}}$=$\frac{2V}{0.5A}$=4Ω；
（3）当A与滑动变阻器串联接在6V电源两端时，两者电流相等，
根据P=I2R，当RA=R变时功率相等，
根据U=IR可知：UA′=U变=$\frac{1}{2}$×6V=3V，
由图象此时IA′=0.7A，
所以滑动变阻器的功率：P=PA=UA′IA′=3V×0.7A=2.1W．
答：（1）将A、B并联接在6V电源两端，1min内电路消耗的电能为540J；
（2）将A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，此时A灯电阻为4Ω；
（3）将A与一个滑动变阻器串联接在6V电源两端，当滑动变阻器的功率和A灯功率相等时，滑动变阻器的功率为2.1W．

点评 本题考查了串联、并联电路的特点、欧姆定律和电功率的计算，解题的关键是根据串联和并联电路特点从图象中获取有用的信息．

练习册系列答案
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B．把杯子放进微波炉，并选择高温档；
C．将微波炉定时器旋转到两分钟的位置，同时记录电能表指示灯在这个时间内闪烁的次数；
D．加热结束后，迅速测出水的末温t．
①以上实验中，还缺少一个步骤，请你补上这个步骤：在步骤C前加断开其他用电器．
②电能表指示灯闪烁一次，用电器消耗的电能E0=1.1×103J．（保留一位小数）
③微波炉热效率的表达式η=$\frac{cm（t-{t}_{0}）}{n{E}_{0}}$．（用字母表示）
（4）请你利用身边的器材，检验家里的微波炉是否有微波泄漏．
器材：手机；
检验方法：先用手机拨通家里的固定电话，当固定电话的铃声响起时，将手机放入微波炉内，并关上炉门，观察家里的固定电话的铃声有无发生变化；
若铃声减弱直至无声，说明微波炉的防泄漏功能较强（手机发射的电磁波不能传播出来）；
若仍能听到铃声，说明微波炉的防泄漏功能存在问题（手机发射的电磁波能够传播出来）．．
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