如图所示电路.电源电压保持不变.小灯泡标有“3V.0.3A“.且灯丝电阻不随温度变化.R1为定值电阻.两块电压表的内阻.量程.分度值都相同．闭合开关后.滑动变阻器R2的滑片P位于a端时.电压表V1与V2的示数之比为U1:U2=4:3.小灯泡正常发光,调节滑动变阻器的滑片P位于b端时.灯的功率是额定功率的$\frac{4}{9}$.电压表V1与V2的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

13．

如图所示电路，电源电压保持不变，小灯泡标有“3V，0.3A“，且灯丝电阻不随温度变化，R₁为定值电阻，两块电压表的内阻、量程、分度值都相同．闭合开关后，滑动变阻器R₂的滑片P位于a端时，电压表V₁与V₂的示数之比为U₁：U₂=4：3，小灯泡正常发光；调节滑动变阻器的滑片P位于b端时，灯的功率是额定功率的$\frac{4}{9}$，电压表V₁与V₂的示数分别是U₁′和U₂′．
求：（1）电源电压；
（2）滑动变阻器阻值的范围；
（3）电压表的示数U₁′和U₂′．

分析根据滑片所在的位置不同画出等效电路；
（1）根据灯泡的额定电压和额定电流，结合欧姆定律求出灯泡的阻值，然后根据串联电路电压规律以及电压表示数之比求出电源电压和U₂；
（2）先根据欧姆定律求出R₁的阻值，根据P=I²R和功率间的关系求出I₂和R_b，从而确定滑动变阻器的范围；
（3）根据欧姆定律的应用求出电压表的示数U₁′和U₂′．

解答解：当滑片位于a端时，灯泡与电阻R₁串联；等效电路如图1所示：
当滑片位于b端时，灯泡、电阻R₁以及滑动变阻器R_b串联；等效电路如图2所示：

（1）根据图1可知，当滑片位于a端时，灯泡与电阻R₁串联，灯泡正常发光，I₁=0.3A，U_L=3V；
由I=$\frac{U}{R}$可得，R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{1}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω；
电压表V₁测量电源电压，电压表V₂测量R₁两端电压，根据串联电路电压规律可得：U=U₂+U_L=U₂+3V------①
因为U₁：U₂=4：3，所以U：U₂=4：3----------②
联立①②可得：U₂=9V，U=12V；
（2）根据欧姆定律可知，R₁=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{1}}$=$\frac{9V}{0.3A}$=30Ω；
根据图2可知，当滑片位于b端时，灯泡、电阻R₁以及滑动变阻器R_b串联，由于灯丝电阻不变；
由P=I²R和P_L′=$\frac{4}{9}$P_L可知，（I₂）²：（I₁）²=P${\;}_{L}^{′}$：P_L=4：9，
即（I₂）²：（0.3A）²=4：9，化简可得：I₂=0.2A；
U=I₂（R_L+R₁+R_b）
12V=0.2A×（10Ω+30Ω+R_b）
R_b=20Ω；
故滑动变阻器的范围为0～20Ω；
（3）U₁′=I₂（R_L+R₁）=0.2A×（10Ω+30Ω）=8V；
U₂′=I₂（R_b+R₁）=0.2A×（20Ω+30Ω）=10V．
答：（1）电源电压为12V；
（2）滑动变阻器阻值的范围为0～20Ω；
（3）电压表的示数U₁′和U₂′分别为8V和10V．

点评本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是画出两种情况的等效电路图，要注意各量之间关系的联系．

练习册系列答案

黄冈重点中学名师编写金卷100分系列答案

4．通电螺线管外部的磁感线都是从螺旋管的N极出来，回到螺旋管的S极，经过螺旋管内部空间形成闭合曲线．

1．

如图所示，电源电压保持6V不变，电流表的量程为0-0.6A，电压表的量程为0-3V，定值电阻R₁的规格为“10Ω 0.5A“，滑动变阻器R₂的规格为“20Ω 1A”．现闭合开关S，为了保证电路及仪器的安全，在变阻器的滑片P移动的过程中，下列说法中正确的是（　　）

	A．	电流表示数允许的电流变化范围为0.2A-0.5A
	B．	电阻R₁消耗功率允许的变化范围为0.4W-0.9W
	C．	变阻器R₂接入电路的阻值允许变化范围为2Ω-20Ω
	D．	电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W-3W

8．小明和小华用两节干电池、电压表、电流表、一个阻值为5Ω的定值电阻、滑动变阻器、开关及若干导线来做“探究电流与电压的关系”的实验．

（1）请在图1的虚线框内画出他们实验的电路图．
（2）小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片，测出通过电阻R的电流和对应的电压值，记录如下表所示．

U（V）	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I（A）	0.10	0.22	0.30	0.40	0.48	0.60

请根据表中数据在图2中画出电阻R的I-U关系图象．
②小华分析了小明的测量数据后，认为小明的测量数据有问题，她为得到正确的结论，便修改了数据，如图3所示，你认为小华修改数据的做法是否正确？不正确，理由是实验数据记录要尊重事实，实事求是．

18．使气体液化可采用降低温度和压缩体积两种方法．

5．如图所示，根据光的折射情况，在方框内画上适当的透镜．

2．去年中国铁路总公司铁路营业里程突破10万公里．从南京到上海的G7013次高速动车时刻表如表所示．若该高速动车长350m，行驶途中匀速通过长1.75km的桥用时30s．求：
（1）G7013次高速动车的由南京开往上海的全程的平均速度为多少km/h？
（2）动车过桥的速度为多少m/s？
（2）动车中座椅上的某位乘客通过此桥的时间为多少秒？

站次	站名	到达时间	开车时间	里程/km
1	南京	起点站	13：00	0
2	常州	13：39	13：40	136
3	无锡	13：50	13：56	175
4	苏州	14：12	14：13	217
5	上海	14：30	终到站	300

3．下列关于信息的传递和能量的利用说法正确的是（　　）

	A．	利用声波和电磁波传递信息时都需要介质
	B．	核能是指原子核发生分裂或聚合时所释放的能量
	C．	手机利用超声波传递信息
	D．	煤、石油、天然气、太阳能等都是不可再生能源

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