题目内容
如图，同学们在探究电子磅秤的工作原理时，设计了图（甲）所示的电路，主要部件是电流表A和压力传感器R（电阻值随受到的压力大小发生变化），压力传感器的电阻值R与所受到的压力F的关系图（乙）所示．电源电压为12V，小灯泡L标有“6V，3W”的字样．假设秤盘质量忽略不计，且小灯泡电阻不变．求：
（1）小灯泡L正常发光时的电阻是多大？
（2）秤盘上不放重物（即F=O）时，压力传感器的电阻值R=______Ω．此时电流表的读数是多少？（小数点后保留两位）
（3）当秤盘上放重为20N的重物时，小灯泡的实际功率是多少？
解：（1）灯泡正常发光时的电压为6V，功率为3W，
根据P=
可得，灯泡的电阻：
RL=
=
=12Ω；
（2）由乙图可知，当秤盘上不放重物时，压力传感器的电阻值R=30Ω，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴根据欧姆定律可得，电流表的示数：
I=
=
≈0.29A；
（3）由乙图可知，当秤盘上放重为20N的重物时，压力传感器的电阻值R=18Ω，
此时电路中的电流：
I′=
=
=0.4A，
灯泡的实际功率：
PL实=（I′）2RL=（0.4A）2×12Ω=1.92W．
答：（1）小灯泡L正常发光时的电阻是12Ω；
（2）秤盘上不放重物（即F=O）时，压力传感器的电阻值为30Ω，电流表的读数约为0.29A；
（3）当秤盘上放重为20N的重物时，小灯泡的实际功率是1.92W．
分析：（1）灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据P=求出小灯泡L正常发光时的电阻；
（2）由图乙可知，秤盘上不放重物时压力传感器的电阻，利用电阻的串联特点和欧姆定律求出电流表的读数；
（3）由图乙可知当秤盘上放重为20N的重物时压力传感器的电阻，利用电阻的串联和欧姆定律求出此时电路中的电流，利用P=I2R求出灯泡的实际功率．
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，关键是根据图象读出不同重物时压力传感器的电阻．
根据P=
可得，灯泡的电阻：RL=
==12Ω；（2）由乙图可知，当秤盘上不放重物时，压力传感器的电阻值R=30Ω，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴根据欧姆定律可得，电流表的示数：
I=
=≈0.29A；（3）由乙图可知，当秤盘上放重为20N的重物时，压力传感器的电阻值R=18Ω，
此时电路中的电流：
I′=
==0.4A，灯泡的实际功率：
PL实=（I′）2RL=（0.4A）2×12Ω=1.92W．
答：（1）小灯泡L正常发光时的电阻是12Ω；
（2）秤盘上不放重物（即F=O）时，压力传感器的电阻值为30Ω，电流表的读数约为0.29A；
（3）当秤盘上放重为20N的重物时，小灯泡的实际功率是1.92W．
分析：（1）灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据P=
求出小灯泡L正常发光时的电阻；（2）由图乙可知，秤盘上不放重物时压力传感器的电阻，利用电阻的串联特点和欧姆定律求出电流表的读数；
（3）由图乙可知当秤盘上放重为20N的重物时压力传感器的电阻，利用电阻的串联和欧姆定律求出此时电路中的电流，利用P=I2R求出灯泡的实际功率．
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，关键是根据图象读出不同重物时压力传感器的电阻．
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