题目内容
【题目】如图所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路.L为“220V 22W”的照明灯,天暗时自动发光,天亮时自动熄灭,控制电路中,电源由两节干电池串联而成,电压为2.8V.R1为阻值10Ω的定值电阻.R2为光敏电阻,其阻值会随着光强的变化而变化. ![]()
(1)①灯L正常工作时,通过它的电流是多少? ②受控电路中导线a端应连接照明电路的火线还是零线?
(2)当电压表示数为2.1V时,光敏电阻的阻值为多大?(电磁铁A的线圈电阻忽略不计)
(3)如果控制电路的电源换成两节新的干电池,照明灯L有没有可能在白天就发光?请说明理由.
【答案】
(1)解:①由P=UI可得,灯L正常工作时通过的电流:
IL=
=
=0.1A;
②开关控制灯泡时,开关接在火线上,所以受控电路中导线a端应连接照明电路的火线;
(2)解:当电压表示数为2.1V时,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R1两端的电压:
U1=U﹣U2=2.8V﹣2.1V=0.7V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I=
=
,即
=
,
解得:R2=30Ω;
(3)解:如果控制电路的电源换成两节新的干电池,则电源的电压增大,
由欧姆定律可知,电路中的电流增大,在天暗时,控制电路的电流还没达到电磁铁断开的电流,照明灯L不发光,所以,照明灯L没有可能在白天就发光.
【解析】(1)①灯L正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出通过的电流;②开关控制灯泡时,开关接在火线和灯泡之间,断开开关时,切断火线,更换灯泡更安全;(2)当电压表示数为2.1V时,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,根据串联电路的电路特点和欧姆定律得出等式即可求出光敏电阻的阻值;(3)如果控制电路的电源换成两节新的干电池,则电源的电压增大,根据欧姆定律可知电路中的电流增大,达不到电磁铁的吸合电流时灯泡发光.
【考点精析】利用欧姆定律及其应用对题目进行判断即可得到答案,需要熟知欧姆定律的应用: 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).
【题目】小华做“测量小灯泡电功率”的实验时,连接了如图甲所示的电路,实验前观察小灯泡上标有“2.5V”字样,电源电压恒为3V. ![]()
(1)小华连接后的电路如图甲所示,闭合开关前,他应将滑片P移到滑动变阻器的最(左/右)端;
(2)接着检查电路连接,他发现有一根导线连接错了,请你在乙图中在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法.
(3)改正连接后,闭合开关,电流表的示数为0.12A,电压表的示数如图乙所示,则电压表的示数为V,此时滑动变阻器连入电路中的电阻为Ω. ![]()
(4)改变变阻器滑片的位置,测得多组对应的电压、电流值,如表所示.由测得数据可知,小灯泡正常发光时的功率为W.
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压U/V | 0.8 | 1.2 | 1.7 | 2.5 | 2.8 | |
电流I/A | 0.12A | 0.22 | 0.34 | 0.36 | 0.44 | 0.46 |
(5)根据表中数据,请在图丙中画出I﹣U关系图象 . 由图象可知,灯丝的电阻随U的增大而 , 当电压表示数为2V时,小灯泡消耗的电功率约为W. ![]()
(6)小明同学思考后觉得:用定值电阻来替代某一电表也能测出小灯泡正常发光时的功率,并设计了如图丁四个电路图.其中正确的是 . ![]()