题目内容

16.如图,所用小灯泡的额定电压为3.8V,电源电压为6V.电压表的量程为0~3V,利用现有器材测小灯泡在不同电压下的功率,设计的电路如图1所示.在滑片从最左端向右滑动的过程中,电流I随电压U变化的图象如图2所示.由图象可知,小灯泡的额定功率为1.596W,滑动变阻器的最大阻值为8.3Ω(阻值保留一位小数).

分析 由电路图知,L与滑动变阻器串联,电流表测电路中电流,电压表测滑动变阻器两端电压,
当灯泡两端电压为额定电压时,灯泡正常发光;根据图2读出灯泡正常发光的电流,并根据P=UI求出灯泡的额定功率;
当变阻器连入最大值电路中电流最小,由此从图象中读出变阻器的电压从而计算其最大值.

解答 解:
由电路图知,L与滑动变阻器串联,电流表测电路中电流,电压表测滑动变阻器两端电压,
已知灯泡的额定电压为3.8V,根据串联电路的电压特点可知,当灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为6V-3.8V=2.2V,即电压表的示数为2.2V;
根据图2可知,当电压表的示数为2.2V时,电路中的电流为0.42A,
所以灯泡的额定功率:P=UI=3.8V×0.42A=1.596W;
由图1知,当滑片在左端时变阻器连入的阻值最大,电路中电流最小,由图2知,最小的电流为0.36A,变阻器两端电压为3.0V,
由I=$\frac{U}{R}$可得,滑动变阻器的最大值:
R滑最大=$\frac{{U}_{滑最大}}{I}$=$\frac{3.0V}{0.36A}$≈8.3Ω.
故答案为:1.596;8.3.

点评 本题考查了串联电路的特点、滑动变阻器的使用、欧姆定律的应用、图象分析以及功率的计算等问题,关键结合电路从图象中获取有用信息.

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(1)他们首先探究物体下沉的条件,并按图20(a)、(b)测量了一些量,过程如下:
A.将部分螺母放人塑料瓶中,旋紧瓶盖,浸没水中松手后,观察到小瓶下沉;
B.捞出小瓶,用抹布擦干小瓶;
C.将小瓶挂在弹簧测力计下,读出其重力为2.4N;
D.将小瓶浸没水中,如图(b)所示,则小瓶受到的浮力为0.6N;
E.分析比较数据得出物体下沉的条件为:F<G.
(2)他们接着探究物体上浮的条件,过程如下:
A.捞出小瓶,用抹布擦干小瓶,取出螺母,旋紧瓶盖;
B.用弹簧测力计测出此时小瓶的重力;
C.将小瓶浸没水中松手后,观察到小瓶上浮,在小瓶露出水面前,它受到的浮力等于上面(1)A步骤中小瓶下沉时的浮力(填“大于”、“小于”或“等于”),判断的依据是:根据FgV,其中ρ和V未变,所以F不变;
D.分析比较数据得出物体上浮的条件为:F>G.
(3)做完实验,她们将图20(c)潜水艇结构模型与实验所用的小药瓶进行比较,发现潜水艇与小药瓶实现浮沉有共同之处.潜水艇的原理是靠改变自身的重力而实现浮沉的.

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