题目内容
【题目】如图所示,标有“PZ10-10”字样的小灯泡,与滑动变阻器串联后接入12V的电源中,当变阻器的滑片P从一端滑向另一端时,小灯泡的实际功率增大原来的4倍,求:
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(1)变阻器的最大阻值。
(2)变阻器接入电路的阻值多大时,小灯泡恰好正常发光?
(3)当小灯泡正常发光时,3min内电流通过变阻器产生的热量是多少?
【答案】(1)10
;(2)2
;(3)360J.
【解析】
(1)R灯=
=
=10Ω;当变阻器的滑片P在a端时,小灯泡的功率为Pa=
,当变阻器的滑片P在b端时,小灯泡的功率为Pb=
,∵
=4∴
=2,所以当变阻器的滑片P在b端时小灯泡和滑动变阻器两端的电压相等,根据串联电路电流相等可知,滑动变阻器的最大阻值和小灯泡的相等为10Ω.
(2) 小灯泡正常发光时,电路中的电流:I=
=
=1A,变阻器接入电路的阻值R0=
=
=2Ω;
(3) 小灯泡正常发光时,3min内电流通过变阻器产生的热量:Q=
3
360J.
【题目】在测定小灯泡电功率(正常发光时电阻约为8Ω)的实验中额定电压为“2.5V”,电源为两节新干电池。
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(1)连接电路时,开关断开,请用笔画线将图甲电路连接完整,要求滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小。
(2)电路连接后,闭合开关,移动滑片,观察到电流表指针示数为零,电压表示数为2V.请你判断:电路中哪一个元件发生了什么故障?答:______;
(3)排除故障后,为了测量小灯泡的额定功率,调节滑片使电压表的示数为______V,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡额定功率是______W。
(4)某同学在测另外一个小灯泡额定功率过程中,她用同一套器材做了三次实验,获得三组数据,并进行了数据处理,如下表:
实验序号 | 电流示数/A | 额定功率/W | 额定功率的平均值/W |
1 | 0.71 | 2.698 | P额 |
2 | 0.69 | 2.622 | |
3 | 0.68 | 2.584 |
这样处理数据的方法是否正确?______(正确/不正确),其理由是______。
(5)为了考察同学们的能力,老师拿来了一个额定电流为0.2A,但额定电压未知的小灯泡、一个已知阻值为R的电阻和两个开关S1、S2,利用上面的部分器材为同学们设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡的额定功率,请你将下列实验步骤补充完整。
①闭合开关______,断开其它开关,调节滑动变阻器的滑片使电压的示数为______;
②闭合开关______,断开其它开关,同时______(选填“适当调节滑动变阻器的滑片”或“保持滑动变阻器的滑片不动”),读出电压表的示数为U;
③灯泡额定率的表达式为:P=______。