题目内容

18．如图所示，电源电压为9V，且保持不变．滑动变阻器的最大阻值为24Ω，R0为未知阻值的定值电阻，小灯泡标有“6V 3W”字样，求：
（1）灯泡的电阻和正常工作时的电流各是多少；
（2）当S闭合，S1，S2都断开时，要是小灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路的阻值为多大；
（3）当S闭合，S1、S2都断开时，移动滑动变阻器的滑片P到小灯泡的亮度最暗，此时电流表的示数是多大；
（4）S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器的滑片，使电路中的总功率最小，且最小功率为13.5W，求R0的阻值．

分析 （1）已知灯泡的额定电压和额定功率，根据公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求灯泡的电阻，根据公式P=UI可求灯泡正常发光时的电流．
（2）S闭合，S1、S2都断开时，L和变阻器串联且灯泡正常发光，滑动变阻器两端的电压等于电源电压减去灯泡的额定电压，根据欧姆定律可求滑动变阻器接入电路的电阻．
（3）电路中电阻最大，通过灯泡的电流最小时灯泡功率最小，由此计算此时电流表的示数．
（4）S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器与R0并联，根据公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$要使整个电路消耗的功率最小，就要电路的总电阻最大，即变阻器滑片调到最右端，由并联电路特点和欧姆定律计算R0的阻值．

解答 解：
（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得灯泡的电阻：RL=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω；
由P=UI可得灯泡正常发光时的电流：I=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；
（2）当S闭合，S1、S2都断开时，L和变阻器串联且灯泡正常发光，
由串联电路特点可知此时滑动变阻器两端电压：U滑=U-U额=9V-6V=3V，
由欧姆定律可得：R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3V}{0.5A}$=6Ω；
（3）当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器连入阻值最大时，电路中电流最小，由P=I2R知，此时灯泡最暗，
由串联电路特点和欧姆定律可得此时电路中电流：
I=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{滑最大}}$=$\frac{9V}{12Ω+24Ω}$=0.25A；
（4）S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器与R0并联，根据公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$要使整个电路消耗的功率最小，就要电路的总电阻最大，即变阻器滑片调到最右端（阻值最大），
由P=UI可得此时电路中电流：I最小=$\frac{{P}_{最小}}{U}$=$\frac{13.5W}{9V}$=1.5A，
由并联电路特点知，U=U0=UR=9V，
此时通过R0的电流：I0=I最小-IR=I最小-$\frac{U}{{R}_{最大}}$=1.5A-$\frac{9V}{24Ω}$=1.125A，
所以R0的阻值：R0=$\frac{U}{{I}_{0}}$=$\frac{9V}{1.125A}$=8Ω．
答：（1）灯泡的电阻为12Ω，正常工作时的电流是0.5A；
（2）当S闭合，S1，S2都断开时，要是小灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路的阻值为6Ω；
（3）当S闭合，S1、S2都断开时，移动滑动变阻器的滑片P到小灯泡的亮度最暗，此时电流表的示数是0.25A；
（4）R0的阻值为8Ω．

点评 本题考查电阻、电流、电压、电功率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是判断出开关断开与闭合时电路的连接情况，要记住串联电路电压和并联电路电流的规律．

练习册系列答案
相关题目
8．仔细观察下面几幅图，请你根据要求填空：

（1）如图1，用塑料瓶、透明胶带、螺母、麦管（或塑料管）、容器和水等，按图制作了一只潜水艇模型．为使潜水艇下沉，则必须从进排气管处吸气（吹气/吸气），潜水艇在下沉的过程中所受到水的压强增大（减小/不变/增大）．
（2）图2为核电站发电流程图．在核电站的发电过程中，从核能到电能，能量转化顺序是：核能→内能→机械能→电能．
（3）用如图3所示的实验装置可以研究的实验磁场对电流的作用．
9．以下活动中，哪两项所用物理研究方法相同？（　　）
①活动“变滑动为滚动”中根据橡皮筋的伸长判断出书所受摩擦力的大小
②利用量筒和水测出小石块的体积
③利用托盘天平测量物体的质量
④探究力的作用效果与哪些因素有关．
A．①②B．②③C．③④D．②④
6．学习了欧姆定律后，老师给同学们布置了一个任务，把实验室使用的0～0.6A的电流表改装成0～3A的电流表．

（1）改装前，需要先测量出实验室电流表的内阻，老师帮助同学们设计了如图甲所示的电路，且电压表示数为2V时，电流表示数为0.2A，计算出电流表的内阻；
（2）某同学思考后，画出了改装原理图如图乙示数，请求出需要并联的定值电阻R0．
13．如图所示，为某实验小组通过探究而描绘的“导体的电功率与电阻变化规律的图象”．实验中导体两端的电压一直为4V，分析图象得出实验结论为在电压一定时，导体的电功率与导体的电阻成反比．
3．如图是“探究平面镜成像的特点”的实验装置．
（1）此实验中 选择两支相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系．
（2）实验时，玻璃板应与水平桌面保持垂直．
（3）实验中，将点燃的蜡烛A放置于玻璃板前，移动玻璃板后的蜡烛B，使之与蜡烛A的像完全重合，并记下蜡烛A与蜡烛B对应的位置．
（4）实验中将蜡烛A远离玻璃板时，像的位置到玻璃板的距离变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（5）蜡烛A所成的像是虚像，这可以用光的反射（选填“反射”或“折射”）规律解释．
（6）通过本次实验，结合数学知识得出：平面镜成像的特点是像与物体关于镜面对称．
10．下列描述符合事实是（　　）
A．用放大镜观察铅笔字，发现字是由很多的小黑点连成的，这些小黑点就是分子
B．一般分子直径的数量级为10-6m
C．红墨水在水中散开是因为水使它失去了重力
D．摩擦起电并不是创造了电荷，只是电子发生了转移
7．下列有关运动和力的说法中，正确的是（　　）
A．一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态
B．力只能改变物体运动的快慢，不能改变物体运动的方向
C．力是维持物体运动的原因
D．重力的方向总是竖直向上的
8．一个重15N，体积为1dm3的小球，用手抓住将它浸没在水中，松手后小球下沉，小球在下沉的过程中受到水的压强变大（选填“变大”、“变小”或“不变”），小球受到的浮力是10N．（g取10N/kg）

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网