题目内容
如图l5,电源电压l8 V且保持不变,电流表接“0~0.6 A”量程,电压表接“0~15 V”量程,灯泡上标有“6 V 3 W”字样,灯丝电阻保持恒定不变。求:
(1)灯泡正常发光时的电流;
(2)当电流表的示数为0.4 A时,电压表的示数;
(3)为了保证电路的安全,滑动变阻器的最大阻值和允许接入的最小电阻.
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解1)灯泡正常发光时的电流为:I额=P额/U额=3W/6V=0.5A
2)灯泡灯丝电阻为RL=U额2/P额=(6V)2/3W=12Ω
当电流表的示数为0.4 A时,灯泡两端的电压为:
UL1=I1×RL=0.4A×12Ω=4.8V
则电压表的示数为:UR0=U-UL1=18V-4.8V=13.2V
3)滑动变阻器接入电路的阻值最大时电压表示数应等于15V,此时灯泡两端电压为:
UL2=18V-15V=3V
此时电路中的电流为I2=UL2/RL=3V/12Ω=0.25A
滑动变阻器接入电路的最大阻值为:
Rm=Um/I2=15V/0.25A=60Ω
电路中的最大电流为Im=0.6A,此时电路中的总电阻为:
R总=U/Im=18V/0.6A=30Ω
则滑动变阻器接入电路的最小阻值为
Ra=R总-RL=30Ω-12Ω=18Ω
小亮在测定额定电压为2.5V的小灯泡电阻的实验中,得到了部分电压表和电流表的示数,如下表所示:
(1)请你用笔画线代替导线,将实验电路连接完整(图l5甲)。
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图l5 甲 图l5 乙
| 实验次数 | l | 2 | 3 | 4 |
| 电压表示数/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
| 电流表示数/A | 0.12 | 0.15 | 0.20 |
(2)闭合开关后,滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,电流表示数如图15乙所示,请把电流表的示数填入上表中的空格处。
(3)由表格中的数据求出小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω。
(4)小亮把电路连接好以后,闭合开关发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表无示数,而电压表有示数,且接近于电源电压,则电路出现的故障是________________。