题目内容
18．
如图所示，电源电压恒定，小灯泡上标有“2V 1W”的字样，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，求：（1）小灯泡正常发光时的电阻．
（2）断开开关S1，闭合开关S、S2、S3，将滑片P移到距a端的长度为总长ab的$\frac{1}{5}$位置时，小灯泡L恰好正常发光，电源电压是多少？
（3）断开开关S2，闭合开关S、S1，、S3将滑片P移到a端时，电流表示数为2A，此时电压表示数是多少？定值电阻R1的阻值是多少？
分析 （1）已知灯泡额定电压和额定功率，利用公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$得到灯泡正常发光的电阻；
（2）断开开关S1，闭合开关S、S2、S3，灯泡和滑动变阻器串联，滑动变阻器接入电路电阻与长度成正比；已知滑动变阻器接入电路电阻和灯泡电阻，可以得到串联电路总电阻；已知灯泡正常发光，可以得到电路电流；已知电路电流和总电阻，可以得到电源电压；
（3）断开开关S2，闭合开关S、S1，、S3将滑片P移到a端时，灯泡和定值电阻R1并联．电压表测量电源电压，电流表测量干路电流，利用欧姆定律得到R1的阻值．
解答 解：
（1）因为P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，
所以灯泡的电阻为RL=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（2V）^{2}}{1W}$=4Ω；
（2）断开开关S1，闭合开关S、S2、S3，将滑片P移到距a端的长度为总长ab的$\frac{1}{5}$位置时，灯泡和滑动变阻器串联．如图所示：
滑动变阻器接入电路的电阻为R2=$\frac{1}{5}$×50Ω=10Ω，
此时串联电路总电阻为R串=RL+R2=4Ω+10Ω=14Ω；
因为P=UI，
所以灯泡正常发光的电流为IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1W}{2V}$=0.5A；
因为I=$\frac{U}{R}$，
所以电源电压为U=IR串=0.5A×14Ω=7V；
（3）断开开关S2，闭合开关S、S1、S3将滑片P移到a端时，灯泡和定值电阻R1并联．如图所示：
．
由于灯泡两端实际电压U实=7V远大于U额=2V，所以灯泡烧坏，电压表显示电源电压U=7V；
定值电阻的阻值为R1=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{7V}{2A}$=3.5Ω．
答：
（1）小灯泡正常发光时的电阻为4Ω；
（2）电源电压为7V；
（3）电压表示数是7V；定值电阻R1的阻值是3.5Ω．
点评 分析清楚电路结构、应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式即可正确解题，关键是注意当断开开关S2，闭合开关S、S1，、S3将滑片P移到a端时，由于灯泡L两端的电压远大于灯泡的额定电压，所以灯泡会烧坏，此时只有R1连入电路．
| A． |  坦克车的车轮装有宽大的履带 | B． |  书包带做得很宽 | ||
| C． |  大型平板车装有很多轮子 | D． |  注射器针头做得很尖 |
轻质杠杆AB可绕O转动，OA：OB=1：2，用绳子将A点和一个圆柱形物体相连，物体的底面积为100cm2，物体浸没在一个底面积为200cm2的盛水的圆柱形容器里，在B点施加一个方向竖直向下的拉力F，当拉力F=9N时，物体的上表面与水面刚好相平，水面到容器底的距离为20cm，此时杠杆也恰好水平平衡，如图所示，缓慢增加拉力，物体上升，液面随之下降，当物体上升6cm时，物体恰好完全露出水面，此时杠杆与水平方向成θ角（ρ水=1.0×103kg/m3 ，g=10N/kg）．
如图所示，利用螺丝刀和木块将一个钉子起出，若在A点需要施加的最小力约为40N，AO=2.5OB，则钉子对螺丝刀顶端的作用力约为多大？
现有两个电阻元件，其中一个是由金属材料制成的，它的电阻随温度的升高而增大，另一个是由半导体材料制成的，其电阻随温度的升高而减小．现对其中一个电阻元件R0进行测试，测得其电流与加在它两端的电压值，测试数据如下表：次数 物理量 | 第一次 | 第二次 | 第三次 | 第四次 | 第五次 | 第六次 | 第七次 | 第八次 |
| U/V | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.40 | 1.60 | 1.80 |
| I/A | 0.20 | 0.45 | 0.80 | 1.25 | 1.80 | 2.45 | 3.20 | 4.05 |
（2）把定值电阻R和元件R0接入如图所示的电路中，闭合开关后，电流表读数为1.8A．已知电路中电源电压恒为3V，此时定值电阻R的电功率为多大？
（3）分析表中数据，写出通过元件R0的电流I和元件R0两端的电压U之间的关系式．
底面积为S0的圆柱形薄壁容器内装有密度为ρ0的液体，横截面积为S1的圆柱形木块由一段非弹性细线与容器底部相连，且部分浸入液中，此时细线刚好伸直，如图所示．已知细线所能承受的最大拉力为T，现往容器中再缓慢注入密度为ρ0的液体，直到细线刚好被拉断为止．请解答下列问题；| A． | 汽化 | B． | 液化 | C． | 升华 | D． | 凝华 |