题目内容
18．如图甲所示，电源电压U=10V，R1为定值电阻，阻值为20Ω，R为滑动变阻器，R的最大阻值为50Ω，小灯泡上标有“6V 3W”字样，小灯泡的U-I关系如图乙所示．求：
（1）小灯泡正常工作时通过灯丝的电流．
（2）S闭合，S1、S2都断开时，调节滑动变阻器滑片使小灯泡两端的电压为4V时，滑动变阻器接入电路的阻值．
（3）S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器滑片到何处时，整个电路消耗的总功率最小，这个最小功率是多少？
分析 （1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P=UI求出通过灯丝的电流；
（2）S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压，根据图象读出通过灯泡的电流即为电路中的电流，利用欧姆定律求出变阻器接入电路中的电阻；
（3）S、S1、S2都闭合时，R1与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路消耗的总功率最小，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电路的最小功率．
解答 解：（1）由P=UI可得，小灯泡正常工作时通过灯丝的电流：
IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；
（2）S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器与灯泡L串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U滑=U-UL′=10V-4V=6V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由图象可知，电路中的电流I=IL′=0.4A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，滑动变阻器接入电路中的电阻：
R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{6V}{0.4A}$=15Ω；
（3）S、S1、S2都闭合时，R1与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，
当滑片位于b端时，接入电路中的电阻最大，电路消耗的总功率最小，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，电路中的总电阻：
R总=$\frac{R{R}_{1}}{R+{R}_{1}}$=$\frac{50Ω×20Ω}{50Ω+20Ω}$=$\frac{100}{7}$Ω，
电路的最小功率：
P小=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{总}}$=$\frac{（10V）^{2}}{\frac{100}{7}Ω}$=7W．
答：（1）小灯泡正常工作时通过灯丝的电流为0.5A；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω；
（3）S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器滑片到b端时，整个电路消耗的总功率最小，最小功率是7W．
点评 本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清电路的连接方式是解题的基础和关键．
| A． | 玻璃、铁钉 | B． | 汽油、铜块 | C． | 橡胶、陶瓷 | D． | 橡皮、铅笔芯 |
如图所示．利用动滑轮提升一个重为G的物块．不计绳重和摩擦，其机械效率为60%，要使此滑轮的机械效率达到90%，则需要提升重力为G的个数为（ ）| A． | 自行车的车座较大是为了增大压力 | |
| B． | 车圈为铝合金材质，可减轻质量 | |
| C． | 行车时车轮和地面间的摩擦是滑动摩擦 | |
| D． | 尾灯只是一种装饰 |
如图所示，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中，这样就制成了一个盐水电池．观察电压表的接线和指针偏转可知：锌片是盐水电池的负极，电池的电压为0.6V．
甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，输电线的线芯用铜导线，是为了减少因电流的热效应而损失的电能，已知每条输电线每千米的电阻为0.2Ω，现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在甲地将电流表接入如图所示的电路，电压表应接在AB（选填“AB”或“CD”）两点之间；若电压表和电流表的示数分别为4V和0.5A，则短路位置离甲地20km．| A． |  在同一插座上接入多个用电器 | B． |  可以攀爬电杆 | ||
| C． |  不能用湿手触摸用电器及插座 | D． |  电冰箱可以不接地线 |
如图为一种握力计和它的工作原理图．电源电压保持不变．握力显示表是由电流表改装而成，定值电阻R2起保护电路作用，其电阻为阻值为5Ω，弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端时不施加力，移动到最下端时施加的力最大（弹簧的电阻不计）．握力计测量范围为0--300N，电路中电流表变化范围0.1-0.6A，则下列说法正确的是（ ）| A． | 握力300N时电路中电流为0.1A | |
| B． | 握力计工作电路中的电源电压为3V | |
| C． | R1连入电路阻值变化的范围是0一30Ω | |
| D． | R2消耗的最小功率为0.5W |