题目内容

2．如图所示电路，电源电压不变，小灯泡上标有“6V 3W”的字样（不考虑灯丝电阻随温度的影响），则：
（1）当开关S1，S2，S3都闭合，滑动变阻器的滑片P滑到a端时，小灯泡正常发光，电流表的示数为1.5A，求R1的电阻．
（2）当S1，S2闭合，S3断开，滑片P由a端滑到b端的过程中，电流表示数最小为0.25A，求滑动变阻器R3的最大阻值．
（3）当S1，S3闭合，S2断开，要使电路中消耗的总功率最小，滑片P应置于什么位置，并求出此时电路所消耗的最小功率．

分析 （1）当开关S1，S2，S3都闭合，滑动变阻器的滑片P滑到a端时，灯泡L与电阻R1并联，电流表测干路电流，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据并联电路的电压特点可知电源的电压，根据P=UI求出通过灯泡的电流，根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流，再根据欧姆定律求出R1的电阻；
（2）当S1，S2闭合，S3断开时，R1与R2串联，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器R3的最大阻值；
（3）根据欧姆定律求出灯泡的电阻，当S1，S3闭合，S2断开时，R2与灯泡串联，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中消耗的总功率最小，根据电阻的串联和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电路消耗的最小功率．

解答 解：（1）当开关S1，S2，S3都闭合，滑动变阻器的滑片P滑到a端时，灯泡L与电阻R1并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，
所以，电源的电压U=UL=6V，
由P=UI可得，通过灯泡的电流：
IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R1的电流：
I1=I-IL=1.5A-0.5A=1A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，R1的电阻：
R1=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω；
（2）当S1，S2闭合，S3断开时，R1与R2串联，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，
则电路中的总电阻：
R=$\frac{U}{{I}_{小}}$=$\frac{6V}{0.25A}$=24Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器R3的最大阻值：
R3=R-R1=24Ω-6Ω=18Ω；
（3）灯泡的电阻：
RL=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，
当S1，S3闭合，S2断开时，R2与灯泡串联，当滑片位于b端时，接入电路中的电阻最大，电路消耗的总功率最小，
则电路消耗的最小功率：
P小=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{L}+{R}_{3}}$=$\frac{（6V）^{2}}{12Ω+18Ω}$=1.2W．
答：（1）R1的电阻为6Ω
（2）滑动变阻器R3的最大阻值为18Ω；
（3）当S1，S3闭合，S2断开，滑片P应置于b端时电路中消耗的总功率最小，最小为1.2W．

点评 本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别和知道灯泡正常发光时的电压等于额定电压．

练习册系列答案
相关题目
8．我国海军最新095型核潜艇在潜航时排开海水体积可达104m3，最大潜水深度达500m，则其潜航至最大深度时，潜艇底部受到海水的压强为5.15×106Pa，潜艇受到海水的浮力为1.03×108N．（海水密度1.03×103kg/m3，g=10N/kg）
9．如图的四个装置，关于它们分别用来演示哪个物理现象的描述中，正确的是（　　）
A．
图可用来演示磁场对通电导线的作用
B．
图可用来演示电磁铁的极性与电流方向的关系
C．
图可用来演示分子间的引力和斥力
D．
图可用来演示电动机的原理
10．小明从网上了解到，丁电池内部其实是有电阻的，分析电路时，可以把干电池看成是由一个电压为U、电阻为零的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成，如图甲所示．在老师指导下，小明设计了图乙所示的电路来测量一节干电池内部的电阻．

（1）连接电路时，电压表应选0～3V量程（填“0～3V”或“O～15V”）．
（2）实验时，移动滑动变阻器的滑片P，记录多组电流表和电压表的示数．此时．应注意避免电路造成短路，损坏电路元件．
（3）根据实验数据，绘出U-I，图象，如图丙所示．当电流表的示数如图丁所示时．读数为0.2A，电压表的示数应为1.1V．
（4）根据实验数据．求得这节干电池内部电阻r=2Ω．
17．某太阳能热水器装有100kg、初温为20℃的冷水，经过一天的太阳照射，水温升高到65℃，求：
（1）这些水吸收的热量相当于完全燃烧多少立方米天然气所放出的热量？
（2）假如用功率为2kW的电热水器产生同样多的热量，则需要通电多长时间？
[已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）、天然气的热值为4.2×107J/m3]．
7．有一电热水壶，铭牌如下表所示．求：
（1）该电热水壶正常工作100s消耗了多少电能？
（2）将质量为1kg、温度为20℃的水加热到100℃，水吸收了多少热量？[c水=4.2×103J/（kg•℃））
（3）如在200V电压下，将（2）中的水烧开用了7min，求这个电热壶烧水的热效率是多少？
14．一个大物块甲，先后两次分别在小物块乙和小物块丙的作用下，其上表面恰好与水面相平，甲、乙之间用细绳连接，如图所示．则下列说法错误的是（　　）
A．两种情况下，甲物块所受浮力相等B．绳的拉力与丙物块的重力大小相等
C．乙物块的质量比丙物块小D．乙物块的密度比水大
11．如图所示是一种电压力锅简易原理图，A为密闭锅体，锅盖面积为400cm2．R1为工作时的加热电阻，L为指示灯，其电阻为20Ω，R2为保温电阻，S1为电源开关，S2为压力开关，闭合S1后，电路通过R1对电力压力锅加热，当锅内气体压强达到设定值时，水开始沸腾，锅底向下移动，压力开关与触点a断开，并与 b点接通，起到控压控温的目的，此时保温电路的总功率为20W．电压力锅中的食物不能超过它容积的$\frac{2}{3}$．
表一  水的沸点T与气体压强p 的关系
T/℃100105110112．.114．116．118120
p/kPa101121143154163175187199
表二 电压力锅的铭牌
额定电压净重容积加热功率压强设定值
220V3kg15L1000W175kPa
（1）当锅内121kPa时，锅内气体对锅盖的压力是多少？
（2）保温电阻R2的阻值多大？
（3）小明家在今年五一期间买回一电压力锅，小明看它的名片如表二，小明想知道这电压力锅烧水时最大效率，他测量了水的初温为T0，为了求出电压锅从开始加热到锅气压到设定值时的最大发热效率，只要测出闭合开关S1到电路中S2与b点接通所需的时间t，就可推导出这电压力锅最大发热效率的表达式η=$\frac{cm（116℃-{T}_{0}）}{1000W×t}$×100%（推导步骤要求写出，用已知量表示）
12．如图所示是探究“运动和力的关系”的实验，小明每次都让小车在斜面上同一高度由静止释放是为了保证小车在水平面上开始运动时速度相同，小车的轮子起到减小摩擦（选填“增大”、“减小”）的作用，这个摩擦是有害的（选填“有益的”、“有害的”）．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网