题目内容
17．
图甲是智能怀旧灯，与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器，图乙是简化的电路原理图．灯L标有“6V 1.2W”字样，当滑动变阻器的滑片P在a点时，灯正常发光，AB两端电压不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响．问：（1）灯丝的电阻和AB两端电压U是多少？
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻是10Ω时，灯消耗的实际功率是多少？
（3）当滑片P位于中点b和右端c时，灯两端电压之比是5：4，则滑动变阻器的最大阻值是多少？
分析 （1）根据电路图可知，当滑动变阻器的滑片P在a点时，电路为灯L的基本电路，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$的变形公式可知灯泡的电阻，根据灯泡的额定电压可知AB两端电压值．
（2）根据电路图可知，灯L与滑动变阻器串联；先根据串联电路电阻的特点和欧姆定律求出电路电流，然后根据P=I2R求出灯泡的实际功率；
（3）根据欧姆定律表示出滑片在b端和c端时灯泡两端电压，然后根据滑片在b端和c端时滑动变阻器接入电路阻值的关系，再根据灯泡两端电压之比即可求出滑动变阻器接入电路的最大阻值．
解答 解：（1）根据电路图可知，当滑动变阻器的滑片P在a点时，电路为灯L的基本电路；
因为灯泡正常发光，所以AB两端电压为6V；
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯丝的阻值：RL=$\frac{{U}_{L}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{1.2W}$=30Ω；
（2）因为灯L与滑动变阻器串联，所以电路中的电流：I=$\frac{U}{{R}_{总}}$$\frac{6V}{30Ω+10Ω}$=0.15A；
灯泡的实际功率：P=I2RL=（0.15A）2×30Ω=0.675W；
（3）当滑片P在b点时，灯两端电压：Ub=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{b}}$RL；
当滑片在c点时，灯两端电压：Uc=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{c}}$RL；
依题意可知，Rb=$\frac{1}{2}$Rc，$\frac{{U}_{b}}{{U}_{c}}$=$\frac{5}{4}$
即：$\frac{{R}_{L}+{R}_{c}}{{R}_{L}+{\frac{1}{2}R}_{c}}$=$\frac{5}{4}$
$\frac{30Ω+{R}_{c}}{30Ω+\frac{1}{2}{R}_{c}}$=$\frac{5}{4}$
Rc=20Ω．
答：（1）灯丝的电阻和AB两端电压分别是30Ω和6V；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻是10Ω时，灯消耗的实际功率是0.675W；
（3）滑动变阻器的最大阻值是20Ω．
点评 本题考查了欧姆定律和电功率公式的灵活应用，关键是知道灯泡正常发光时，灯泡两端电压等于额定电压，灯泡的实际功率等于额定功率．
| A． | 减小螺线管的电流 | B． | 减少螺线管的匝数 | ||
| C． | 在螺线管内插入铁芯 | D． | 改变螺线管的电流方向 |
我们知道，滑动变阻器连入电路中的 电阻线越长，电阻越大．小亮想设计一个实验，探究通过滑动变阻器的电流I与连入电路中的线圈长度L是否成反比例的关系．
）、两个电流表、开关、若干导线及刻度尺．
| A． | 小灯泡的额定功率为0.88W | |
| B． | 滑片向左移时电压表示数变大，小灯泡变亮 | |
| C． | 变阻器允许连入电路的最大阻约为8.82Ω | |
| D． | 小灯泡正常发光2s内，变阻器产生的电热为3.04J |
如图所示，在“观看水中的硬币”活动中，把一枚硬币固定在空杯的底部，找一个角度使你刚好看不到硬币的最右端A点．保持眼睛和杯子的位置不变，在同学逐渐把水加入到杯中的过程中，硬币上的B点和C点能先后被你看到．| A． | 当两灯泡都正常发光时，通过两灯的电流相等 | |
| B． | 当两灯泡串联在电压合适的电源上时，只有一灯能正常发光 | |
| C． | 当两灯泡并联在6V的电源上时，“6V 3W”的灯消耗的功率比较大 | |
| D． | 当两灯泡串联在12V的电源上时，“12V 6W”的灯消耗的功率比较大 |