题目内容
【题目】如图所示,电源电压和灯L的电阻保持不变,定值电阻R1=20Ω,灯L标有“6V 3W”字样。电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,求:
![]()
(1)灯泡L的电阻为多少?
(2)将滑动变阻器的滑片移到b端,闭合开关S1、S2、S3时,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.4A,滑动变阻器R2的最大阻值为多少?
(3)在确保电路安全的情况下,电路消耗的最小功率与最大电功率之比为多少?(不考虑电路中无电流通过的情况)。
【答案】(1)12Ω;(2)60Ω;(3)5:36。
【解析】
(1)根据P=UI可得,灯泡的额定电流:
,
根据欧姆定律可得,灯泡的电阻:
;
(2)将滑动变阻器的滑片移到b端,闭合开关S1、S2、S3时,R与滑动变阻器的最大值并联,电流表测干路电流;因为并联电路中各支路两端的电压相等,因此电压表测电源电压为6V;
则通过R的电流:
;
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过滑动变阻器的电流:
Iab=I﹣IR=0.4A﹣0.3A=0.1A;
由
可得,滑动变阻器的最大阻值:
;
(3)当电流表示数为0.6A时,电路中的功率最大,即最大功率:
P最大=UI最大=6V×0.6A=3.6W;
当开关S2闭合,S1、S3断开,滑动变阻器与灯泡串联,并且滑动滑动变阻器接入电路在阻值最大时,电路消耗的功率最小,此时电路电流:
;
则电路中的最小功率:
;
故P最小:P最大=0.5W:3.6W=5:36。
【题目】小芳同学在探究“决定导体电阻大小的因素”时,做出了如下猜想:
猜想①:在温度不变时,导体的电阻与导体的材料有关;
猜想②:在温度不变时,导体的电阻与导体的长度有关;
猜想③在温度不变时,导体的电阻与导体的横截面积有关。
供她选择的导体如下表所示:
序号 | 材料 | 长度/m | 横截面积/mm2 |
A | 镍铬合金 | 0.8 | 0.5 |
B | 锰铜 | 0.8 | 1 |
C | 锰铜 | 0.8 | 0.5 |
D | 锰铜 | 1.2 | 0.5 |
![]()
她画出了如图甲所示的电路图(M、N之间为导体),并正确连接了电路。请完成下列填空(只填序号):
(1)要验证猜想①,小芳同学应选择的两段导体是_____;
(2)要验证猜想②,小芳同学应选择的两段导体是_____;
(3)要验证猜想③,小芳同学应选择的两段导体是_____;
(4)电路中,电流表与小灯泡均可用于显示电流大小,你认为,两者中,选用_____效果更好。在电路中接入小灯泡还可以起到防止_____的作用。
(5)有同学又设计一个如图乙的电路图进行探究,当他闭合开关,用酒精灯给金属线圈加热时,发现灯变暗。这说明了灯的电阻跟_____有关。