题目内容
17．
如图所示的电路中，电源电压和灯L的电阻均保持不变，灯L标有“6V 3W”字样． 当滑片P位于R的中央c点，且闭合S1，断开S2时，灯L两端的实际电压为总电压的$\frac{1}{3}$．（1）求灯L正常发光时的电阻；
（2）保持开关的闭合情况不变，将R的滑片移到a端时电流表示数为0.3A，求电源电压的大小；
（3）将灯L用导线代替，将R的滑片P移到c点，先闭合开关S1、S2，再打开S2，求前后两次操作电路总功率变化了多少？
分析 （1）知道额定电压和额定功率，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$的变形公式求出灯L正常发光时的电阻；
（2）当滑片P位于R的中央c点，闭合S1，断开S2时，滑动变阻器$\frac{1}{2}$R和灯L串联，根据串联分压规律求出滑动变阻器的最大阻值，
将R的滑片移到a端时，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据电阻串联和欧姆定律的变形公式求出电源电压；
（3）将灯L用导线代替，即灯泡被短路，将R的滑片P移到c点，闭合开关S1，S2，再打开S2，分别对电路进行分析，
根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出前后两次操作电路总功率，进而得出电路总功率变化量．
解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得，灯L正常发光时的电阻：
RL=$\frac{{U}_{额}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω．
（2）设滑动变阻器的最大阻值为R，电源电压为U，
当滑片P位于R的中央c点，闭合S1，断开S2时，滑动变阻器的一半阻值$\frac{1}{2}$R和灯L串联，
因为串联电路中电流处处相等，
则有：$\frac{\frac{1}{3}U}{{R}_{L}}$=$\frac{U-\frac{1}{3}U}{\frac{1}{2}R}$，即$\frac{\frac{1}{3}U}{12Ω}$=$\frac{\frac{2}{3}U}{\frac{1}{2}R}$，
解得：R=48Ω，
将R的滑片移到a端时，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，
电路总电阻：R总=R+RL=48Ω+12Ω=60Ω，
由I=$\frac{U}{R}$得，电源电压：
U=IR总=0.3A×60Ω=18V．
（3）将灯L用导线代替，即灯泡被短路，
将R的滑片P移到c点，闭合开关S1、S2，此时$\frac{1}{2}$R与$\frac{1}{2}$R并联，
此时总电阻R′=$\frac{1}{4}$R=$\frac{1}{4}$×48Ω=12Ω，
电路总功率：P′=$\frac{{U}^{2}}{R′}$=$\frac{（18V）^{2}}{12Ω}$=27W，
再打开S2，电路为$\frac{1}{2}$R的简单电路，
此时电路总功率：P″=$\frac{{U}^{2}}{\frac{1}{2}R}$=$\frac{（18V）^{2}}{\frac{1}{2}×48Ω}$=13.5W，
则前后两次操作电路总功率变化量：
△P=P′-P″=27W-13.5W=13.5W．
答：（1）灯L正常发光时的电阻为12Ω；
（2）电源电压的大小为18V；
（3）前后两次操作电路总功率变化了13.5W．
点评 本题主要串并联电路的特点，欧姆定律的应用及电功率的计算等知识，关键是电路的正确分析，熟练运用相关公式即可正确解题，有一定的难度．
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如图所示，均匀圆柱体甲和盛有液体乙的圆柱形容器放置在水平地面上，甲、乙质量相等．现沿水平方向切去部分甲并从容器中抽出部分乙后，甲对地面的压强大于乙对容器底部的压强．若甲、乙剩余部分的体积分别为V甲、V乙，则（ ）| A． | V甲一定大于V乙 | B． | V甲一定小于V乙 | C． | V甲可能小于V乙 | D． | V甲可能等于V乙 |
（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时发现杠杆停在如图甲所示的位置．小明将杠杆左端的平衡螺母向右调，小红认为也可以将杠杆右端的平衡螺母向右（右/左）调，使杠杆在水平位置平衡．
（2）在杠杆的两端加挂钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，如图乙所示，并测出力臂．多次实验并把数据记录在表格中．
| 次数 | F1（牛） | l1（厘米） | F2（牛） | l2（厘米） |
| 1 | 1 | 10 | 2 | 5 |
| 2 | 2 | 10 | 1 | 20 |
| 3 | 2 | 15 | 3 | 10 |
（3）小明根据以上数据得出杠杆平衡的条件是F1l1=F2l2．
（4）小红将图乙中杠杆两侧的钩码各取下一个，杠杆会左侧下降；（右侧下降/左侧下降）．
（5）若小明只将图乙中的杠杆左侧的两个钩码取下，要使杠杆重新在水平位置平衡，小明该采取的措施是向左侧移动2格．
（1）如图a所示，请标出通电螺线管的N、S极．
用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，电源电压15V保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω 2A”，阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的电阻各一个，电流表量程0-0.6A、0-3A，电压表量程0-3V，0-15V．（1）根据图甲将图乙所示的实物图连接完整，电压表量程选择应满足能测量5组数据．
（2）小明将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片，记录对应的几组电表示数，此过程小明实际探究的问题是在电阻不变时，电流与电压的关系．
（3）探究“电流与电阻的关系”的试验中，滑动变阻器除了保护电路的作用外，还有一个重要作用是控制电压表示数不变．
（4）下表是另一个同学提交的实验数据，林老师指出有的数据不符合实际，你认为不符合实际的是实验次序4、5的数据，理由是要控制电阻两端的电压6V不变，所需分压电阻超出了滑动变阻器的最大阻值．
| 实验次序 | R/Ω | I/A |
| 1 | 10 | 0.59 |
| 2 | 20 | 0.30 |
| 3 | 30 | 0.20 |
| 4 | 40 | 0.15 |
| 5 | 50 | 0.12 |
按照要求作图：