题目内容

19．如图甲所示，电源电压恒定不变，小灯泡L上标有“6V 3W”字样．通过特殊金属材料制成的电阻R1的电流I1与它两端的电压U1的关系如图乙所示．求：

（1）小灯泡L正常发光时的电阻．
（2）闭合开关S1、S3，断开S2，当把滑片P移到最左端时，灯泡L正常发光，电流表的示数是多少？
（3）断开开关S1、S3，闭合S2，电流表示数为0.1A，此时滑动变阻器连入电路的电阻为10Ω，小灯泡消耗的实际功率为多少？

分析 （1）根据灯泡额定电压与额定功率应用电功率公式可以求出灯泡电阻．
（2）分析清楚电路结构，然后应用应用并联电路特点、欧姆定律求出电流表示数．
（3）分析清楚电路结构，由图示图象求出电流对应的电压，然后应用串联电路特点求出灯泡电阻，最后由P=UI求出灯泡实际功率．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，灯泡正常发光时的电阻：RL=$\frac{{U}_{L额}^{2}}{{P}_{L额}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω．
（2）由图示电路图可知，闭合开关S1、S3，断开S2，当把滑片P移到最左端时，
灯泡与R1并联，电流表测干路电流，
灯泡正常发光，则并联电压（电源电压）：U=UL额=6V，
由图示图象可知，通过R1的电流：I1=0.45A，
由P=UI可知，通过灯泡的电流：IL=$\frac{{P}_{L额}}{{U}_{L额}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
电流表示数：I=I1+IL=0.45A+0.5A=0.95A；
（3）由图示电路图可知，断开开关S1、S3，闭合S2时，灯泡与两电阻串联，电流表测电路电流，
由图示图象可知，电流I=0.1A对应的电压：U1=0.5V，
滑动变阻器两端电压：U滑=IR滑=0.1A×10Ω=1V，
灯泡两端电压：UL=U-U1-U滑=6V-0.5V-1V=4.5V，
灯泡实际功率：P=ULI=4.5V×0.1A=0.45W；
答：（1）小灯泡L正常发光时的电阻为12Ω．
（2）闭合开关S1、S3，断开S2，当把滑片P移到最左端时，灯泡L正常发光，电流表的示数是0.95A．
（3）断开开关S1、S3，闭合S2，电流表示数为0.1A，此时滑动变阻器连入电路的电阻为10Ω，小灯泡消耗的实际功率为0.45W．

点评 本题考查了求电阻、电流表示数、灯泡功率，分析清楚电路结构是正确解题的前提与关键，应用电功率公式、串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题．

练习册系列答案
相关题目
20．下表列出了一些材料制成的长1m、横截面积为1mm2的导线在20℃时的电阻值．
导线银铜铝钨铁锰铜合金镍铬合金
电阻R/Ω0.0160.0170.0270.0520.0960.441.1
根据表中数据回答：导电性最好的材料是银；假如要选用一根金属丝来做电阻，在镍铬合金和锰铜合金之间，最好应选用镍铬合金．
10．小亮计划做“探究通过导体的电流I跟电阻R的关系”的实验．他根据实验电路图，在实验桌上连接了如图1所示的实验电路，实验桌上还有多个阻值已知的不同的定值电阻．小亮要利用这些器材进行实验探究．

（1）请你画出正确的实验电路图．
（2）若滑动变阻器的滑片P向右移动，接入电路的电阻值变小，则应将滑动变阻器的接线柱B连入电路（选填“A”或“B”）．
（3）小亮的探究实验主要步骤如下：
①闭合开关S，调节滑片位置，使电压表有合适的示数U，读出此时电流表的示数I，并把R、U、I记录在数据表格中．
②调节滑动变阻器的滑片，改变R两端的电压，并把U、I记录在数据表格中．
③仿照步骤②，再做四次实验，并把实验数据记录在表格中．
请你根据以上叙述回答下列问题：
（4）小亮计划探究的问题中的自变量是电阻R；
（5）根据以上实验步骤可知，小亮实际探究的是通过导体的电流I与电压U的关系；
（6）针对小亮计划探究的问题，在实验步骤②中，正确的操作方法应是：断开开关S，改变电阻R，再闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片位置，使电压表的示数不变，并把R、I记录在数据表格中．
（7）在某次实验中，两电表的示数如图2甲、乙所示．此时电流表的示数为0.48A，电阻为5Ω．
7．在复习电功率内容时，同学们用L1为“2.5V0.3A”和L2为“3.8V0.3A”两个小灯泡进行实验．
（1）①晓彤小组在探究“电功率跟电流、电压的关系”实验中，设计了如图甲所示电路，将L1和L2串联在电路中的目的是保持两灯电流相同，研究电功率与电压关系．
实验数据及现象如表1所示，该实验得到的结论是在电流相同时，电压越大，电功率越大．
表1：
发光情况电压/V
“2.5V0.3A”灯泡较暗1.2
“3.8V0.3A”灯泡较亮2.2

②小雪小组在探究“电功率跟电流、电压的关系”实验中，设计了如图乙所示电路，实验中若保持灯泡L2正常发光进行实验，该操作是否可行，请你说明理由．
（2）同学们用“2.5V  0.3A”的小灯泡设计了如图丙所示的电路，探究“比较灯泡的亮度”实验，实验现象及数据如表2所示，晓彤分析认为：灯泡两端电压越大，发光越亮，发光效果越好．请你对同学们的观点给予合理评价．
表2：
电压/V1.52.02.53.03.54.5
亮度很暗较暗正常发光很亮更亮灯丝烧断
14．如图1所示，小灯泡L上标有“6V  3W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，变阻器R的最大电阻为100Ω．只闭合S1，滑片置于a点时（a点未标出），变阻器连入电路中的电阻为Ra，电流表示数为Ia；只闭合S2，移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图2所示，当滑片置于b点时（b点未标出），电压表示数Ub=8V，电流表示数为Ib．已知Ra：R0=12：5，Ia：Ib=3：5．（灯丝电阻不随温度变化）

求：（1）小灯泡的电阻；
（2）只闭合S2，滑片置于b点时的电流表示数Ib和电源电压；
（3）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，变阻器连入电路的最小值和电路消耗的最小功率．
4．如图为一只“6V  1.5W”小灯泡的电流随电压变化的关系图象．若把这样的三只灯泡串联起来，接在12V的电源两端，则此时每只灯泡的电阻及实际功率为（　　）
A．20Ω  0.8WB．20Ω  0.67WC．24Ω  0.67WD．24Ω  0.96W
11．如图所示电路，电源电压9V不变，R1=10Ω，小灯泡标有“8V 3.2W”字样（电阻不变），滑动变阻器的最大阻值为80Ω．（请画出每个小题的等效电路图）
（1）当开关都闭合时，滑动变阻器的滑片滑到四分之一处，电流表示数为多大？
（2）只闭合S2时，小灯泡的实际电功率多大？（请写出解题思路并求解）
（3）只闭合S3时，电流表的量程是0～0.6A，电压表的量程是0～3V．在不超过电流表和电压表量程以及灯泡额定值的情况下，小灯泡的最大功率和最小功率分别是多大？
8．在图（a）中，凸透镜A的焦距为20cm，物距为30cm，光屏中心呈现清晰的烛焰像，该实验现象可以说明幻灯机的成像特点（选填：“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）．若用凸透镜B替换凸透镜A继续实验，如图（b）所示，光屏上呈现清晰的像，像距为20.00cm，透镜A的焦距大于透镜B的焦距（选填：“大于”或“小于”）．
9．李红同学算出一个标着“2.5V 0.3A”字样的小灯泡的灯丝电阻是8.3欧，但在小灯泡不使用时测得其他电阻值为2.5欧，你认为产生这种差异的原因是灯丝电阻随温度升高而增大．

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