题目内容
【题目】在图甲所示的电路中,已知电源为电压可调的直流学生电源,灯泡L1的额定电压为8V,图乙是灯泡L2的U—I图像。![]()
(1)当开关S接
时,电压表的示数为1.2V,电流表的示数为0.3A,求定值电阻R0的阻值;
(2)当开关S接
时,调节电源电压,使灯泡L1正常发光,此时R0消耗的功率为1W,求灯泡L1的额定功率;
(3)开关S接b时,通过调节电源电压使灯泡L1正常发光,求电路消耗的总功率。
【答案】
(1)解:当开关S接a时,灯泡L1与电阻R0串联(如下图所示),![]()
∵U0=1.2V,I=0.3A,
∴电阻R0的阻值为: ![]()
答:定值电阻R0的阻值为 ![]()
(2)解:当开关S接a时,灯泡L1与电阻R0串联,
∵灯泡L1正常发光时,
∴灯泡L1两端的电压为额定电压U1=8V,
又∵此时R0消耗的功率为P0=1W,而R0=4Ω,
∴此时电路中的电流为:
,即I1=I0=0.5A,
灯泡L1的额定功率为:P1=U1I1=8V×0.5A=4W.
答:灯泡L1的额定功率4W.
(3)解:开关S接b时,灯泡L1与灯泡L2串联(如下图所示),![]()
∵灯泡L1正常发光,
∴此时电路中的电流为I1=I2=0.5A,
从灯泡L2的U-I图象可知,当电流为0.5A时,灯泡L2两端的电压为U2=4V,
则电源电压为:U=U1+U2=8V+4V=12V,
∴电路消耗的总功率为:P总=UI1=12V×0.5A=6W.
答:电路消耗的总功率 ![]()
【解析】(1)开关S接a时,灯泡L1与电阻R0串联,电流表测量的是整个电路中的电流,电压表测量的是电阻R0两端的电压,知道电阻R0两端的电压和通过的电流,利用公式R=
可计算出电阻R0的阻值;
(2)灯泡L1正常发光时,则灯泡L1两端的电压为额定电压,知道此时电阻R0消耗的功率和其阻值的大小,可利用公式P=I2R计算出此时电路中的电流,最后再利用公式P=UI计算出灯泡L1的额定功率;
(3)开关S接b时,灯泡L1与灯泡L2串联,电流表测量的是整个电路中的电流,电压表测量的是灯泡L2两端的电压,而灯泡L1正常发光,则此时电路中的电流为0.5A,从灯泡L2的U-I图象上找到当电流为0.5A时,灯泡L2两端的电压,又知道灯泡L1的额定电压,利用串联电路电压的特点计算出电源电压,最后再利用公式P=UI计算出电路消耗的总功率.
【考点精析】关于本题考查的欧姆定律及其应用和电功率的计算公式,需要了解欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR);计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R才能得出正确答案.
【题目】在探究“杠杆平衡条件”的实验中,采用了如图所示的实验装置.![]()
(1)调节平衡时,都应该使它在位置平衡.根据图示杠杆所处的位置,应将平衡螺母向调整(填“右”或“左”).
(2)挂上钩码,正确调节使杠杆再次平衡.此时挂在杠杆上的钩码施加的动力、阻力方向恰好与杠杆 , 挂钩码位置所对应的刻度值就等于 .
(3)某小组同学在杠杆左右两侧分别挂上不同数量的钩码,同时调节平衡螺母使杠杆平衡,你认为他们的做法是 .
动力(F1/N) | 动力臂(L1/cm) | 阻力(F2/N) | 阻力臂(L2/cm) |
3 | 6 | 6 | 3 |
2 | 5 | 5 | 2 |
4 | 2 | 2 | 4 |
3 | 6 | 9 | 2 |
3 | 4 | 2 | 6 |
4 | 4 | 2 | 8 |
(4)实验的结果如表所示.
甲同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是:动力+动力臂=阻力+阻力臂
乙同学分析实验数据后认为杠杆平衡的条件是:动力×动力臀=阻力×阻力臂
两个同学都认为自己是对的,对方是错误的.那么你认为他们中正确的应该是同学.
(5)下列正在使用中的杠杆:用镊子取砝码、用扳手拧螺母、用钉捶拔钉子,属于费力的杠杆是 .