题目内容
10.(1)当开关S1,S2均闭合,滑片处于a端时,求电流表A1的示数;
(2)当开关S1闭合,S2断开,滑片离a端$\frac{1}{3}$处时,电流表A2的示数0.2A,求此时小灯泡的电阻.
(3)在开关S1闭合,S2断开的情况下,某同学描绘出小灯泡I-U图象如图乙,求图中C点对应的电路中滑动变阻器接入电路的阻值大小和滑动变阻器消耗的功率.
分析 (1)当开关S1,S2均闭合,滑片处于a端时,电路为R最大阻值的简单电路,电流表A1测电路中的电流,根据欧姆定律求出电路中的电流;
(2)当开关S1闭合,S2断开,滑片离a端$\frac{1}{3}$处时,灯泡与变阻器串联,电流表A2测电路中的电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,根据题意得出变阻器接入电路中的电阻,利用电阻的串联求出此时小灯泡的电阻;
(3)在开关S1闭合,S2断开的情况下,根据图乙读出灯泡两端的电压和通过的电流,根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的电阻,根据P=UI求出滑动变阻器消耗的功率.
解答 解:(1)当开关S1,S2均闭合,滑片处于a端时,电路为滑动变阻器最大阻值的简单电路,电流表A1测电路中的电流,
由欧姆定律可得,电流表A1的示数:
I1=$\frac{U}{R}$=$\frac{6V}{30Ω}$=0.2A;
(2)当开关S1闭合,S2断开,滑片离a端$\frac{1}{3}$处时,灯泡与变阻器串联,电流表A2测电路中的电流,
电路中的总电阻:
R总=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{6V}{0.2A}$=30Ω,
此时变阻器接入电路中的电阻:
R′=(1-$\frac{1}{3}$)R=$\frac{2}{3}$×30Ω=20Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,此时小灯泡的电阻:
RL=R总-R′=30Ω-20Ω=10Ω;
(3)在开关S1闭合,S2断开的情况下,
由图乙可知,图中C点灯泡两端的电压UL=3.9V,通过灯泡的电流IL=0.3A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,变阻器两端的电压:
UR=U-UL=6V-3.9V=2.1V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,变阻器接入电路中的电阻:
R″=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}$=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{L}}$=$\frac{2.1V}{0.3A}$=7Ω;
此时滑动变阻器消耗的功率:
PR=URIR=URIL=2.1V×0.3A=0.63W.
答:(1)当开关S1,S2均闭合,滑片处于a端时,电流表A1的示数为0.2A;
(2)当开关S1闭合,S2断开,滑片离a端$\frac{1}{3}$处时,小灯泡的电阻为10Ω;
(3)在开关S1闭合,S2断开的情况下,图中C点对应的电路中滑动变阻器接入电路的阻值为7Ω,滑动变阻器消耗的功率为0.63W.
点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,正确的判断电路的连接方式和变阻器接入电路中的电阻是关键.
| A. | 照相机的原理是利用凸透镜能成正立、缩小的实像 | |
| B. | 电视机遥控器是利用红外线实现遥控的 | |
| C. | 近视眼镜是利用凹透镜对光的发散作用 | |
| D. | 投影仪的原理是利用凸透镜能成倒立、放大的实像 |
| A. | 冰箱冷冻室内的霜是水凝固而成的 | |
| B. | 冰箱内壁上的很多小水珠是放进去的蔬菜溅上去的 | |
| C. | 夏天打开冰箱门时出现的白雾是空气液化而成的 | |
| D. | 冰箱的致冷剂应该在冰箱冷冻室汽化,在冰箱冷凝器液化 |
| A. | R1短路 | B. | R1断路 | C. | R2短路 | D. | R2断路 |
| A. | 动能保持不变 | B. | 机械能保持不变 | ||
| C. | 重力势能保持不变 | D. | 动能转化为重力势能 |
| A. | 总功率为F2s | B. | 额外功为F1s | ||
| C. | 机械效率为$\frac{Gs}{{F}_{2}×(3s)}$ | D. | 额外功为3F2s-F1s |
| A. | 常用体温计可以放在沸水中消毒 | |
| B. | 刻度尺测量时,应估读到分度值的下一位 | |
| C. | 量筒读数时,视线应与液面垂直 | |
| D. | 电能表可以直接测量家用电器的电功率 |
| A. | 有一个方面相同,两个方面不同 | B. | 有两个方面相同,一个方面不同 | ||
| C. | 三个方面都相同 | D. | 三个方面都不同 |