题目内容
12．
小莉在实践活动中设计的模拟调光灯电路，如图所示．她选用的电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V 6W”、滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样．若不考虑灯泡温度对电阻的影响，闭合开关S后，问：（1）小灯泡正常发光时的电阻是多少？
（2）当滑动变阻器的滑片P在中点时，电压表的示数以及电路消耗的总功率是多少？
（3）如果电压表量程为0-3V则滑动变阻器的调节范围多大？
分析 由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压．
（1）灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡的电阻；
（2）当滑动变阻器的滑片P在中点时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出灯泡两端的电压，利用P=UI求出电路消耗的总功率；
（3）由电压表量程、灯泡和变阻器规格，根据串联电路特点和欧姆定律计算变阻器的取值范围．
解答 解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压．
（1）灯泡正常发光时的电压为6V，功率为6W，
根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯泡的电阻：
RL=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（6V）^{2}}{6W}$=6Ω；
（2）当滑动变阻器的滑片P在中点时，接入电路的电阻R=10Ω，
串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路总阻值：
R总=RL+R=6Ω+10Ω=16Ω，
由欧姆定律可得电路中的电流：I=$\frac{U}{{R}_{总}}$=$\frac{12V}{16Ω}$=0.75A，
所以电压表的示数：UL=IRL=0.75A×6Ω=4.5V，
电路消耗的总功率：P=UI=12V×0.75A=9W；
（3）灯泡额定电压6V，电压表量程0-3V，所以灯泡两端电压最大为3V，此时变阻器连入电路的阻值最小，
此时电路中电流：I′=$\frac{{U}_{V}}{{R}_{L}}$=$\frac{3V}{6Ω}$=0.5A，
由串联电路特点和欧姆定律可得变阻器的最小值：
R最小=$\frac{{U}_{R}}{I′}$=$\frac{U-{U}_{V}}{I′}$=$\frac{12V-3V}{0.5A}$=18Ω，
所以滑动变阻器的调节范围为18Ω～20Ω．
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻是6Ω；
（2）当滑动变阻器的滑片P在中点时，电压表的示数为4.5V，电路消耗的总功率是9W；
（3）如果电压表量程为0-3V则滑动变阻器的调节范围为18Ω～20Ω．
点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算，关键是小灯泡的阻值求解．
（1）组装器材时，应先固定图甲中的B （A/B）；
（2）安装好实验器材后，为缩短实验时间，小明在烧杯中倒入热水，温度计示数如图乙所示，其示数为68℃；
（3）在水温升高到90℃后，小明每隔1min观察1次温度计的示数，记录在表中，直至水沸腾，持续一段时间后停止读数：
| 时间 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 温度 | 90 | 92 | 94 | 96 | 98 | 99 | 99 | 99 |
②小明观察到：沸腾时水中气泡的情形为图丙中C图（C/D）；
③请你根据表格中的数据，在图丁所示的坐标系中画出水沸腾前后温度随时间变化的图象．
（4）小红给一定质量的水加热，画出温度与时间的关系如图戊中实线所示．若其他条件不变，仅将水的质量增加，重新进行实验，试在图戊中画出对应的图线．
有甲、乙两个轻质小球，将甲与乙靠近时，它们相互作用的情况如图所示，现将乙球移开后，让甲球与原来带正电的验电器接触，发现验电器的张角先变小后变大，则下列判断正确的是（ ）| A． | 甲球一定带负电，乙球可能带正电 | B． | 甲球一定带负电，乙球一定不带电 | ||
| C． | 甲球一定带正电，乙球可能带负电 | D． | 甲球可能不带电，乙球一定带正电 |
| A． | 一个鸡蛋质量约为1N | |
| B． | 光在空气中的传播速度约为340 m/s | |
| C． | 一本九年级物理课本的宽度约为18 cm | |
| D． | 人体正常体温是40℃ |
| A． | 家庭电路中，开关一定要接在灯泡和零线之间 | |
| B． | 用测电笔时，不能用手接触到笔尾的金属体 | |
| C． | 家中空气开关跳闸（断开）后应马上将其闭合 | |
| D． | 家里的电线、电器起火时，要第一时间断开电源 |
| A． | 用吸管吸瓶中的饮料 | B． | 捏瘪了的钢笔橡皮袋可以吸上墨水 | ||
| C． | 壶盖盖上留有小孔 | D． | 用注射器把药液注射进肌肉里 |