题目内容

【题目】如图甲所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L的额定电压为6V,R1为某特殊电阻元件,通装过它的电流与其两端的电压的关系如图乙所示。当闭合开关S1、S3,断开S2,滑片P置于b端时,灯泡L正常发光,电流表的示数为0.9A。求:

(1)灯泡L的额定功率;

(2)当闭合开关S2、S3,断开S1,滑片P置于a端时,电流表的示数为0.4A,R2的最大阻值;

(3)当只闭合开关S2,滑片P置于a端时,电路消耗的总功率为1.2W,此时灯泡1min内消耗的电能。

【答案】(1)1.8W;(2)10Ω;(3)36J

【解析】

(1)当闭合开关S1、S3,断开S2,滑片P置于b端时,R1与L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

由图乙可知,通过R1的电流I1=0.6A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过L的电流

IL=I-I1=0.9A-0.6A=0.3A

则灯泡的额定功率

PL=ULIL=6V×0.3A=1.8W

(2)当闭合开关S2、S3,断开S3,滑片P置于a端时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,由图乙可知,R1两端的电压U1=2V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压

U2=U-U1=6V-2V=4V

由可知,R2的最大阻值

(3)当只闭合开关S2,滑片P置于a端时,L、R1、R2串联,由P=UI可得,电路消耗的总功率为1.2W时电路中的电流

此时R2两端的电压

由图象可知,R1两端的电压,则灯泡两端的电压

此时灯泡1min内消耗的电能

答:(1)灯泡L的额定功率为1.8W。

(2)R2的最大阻值为10Ω。

(3)当只闭合开关S2,滑片P置于a端时,电路消耗的总功率为1.2W,此时灯泡1min内消耗的电能为36J。

练习册系列答案
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【题目】在“测量小灯泡电阻”的实验中,丽丽准备了如下器材:两节新干电池,额定电压为2.5V的小灯泡若干,两个滑动变阻器“10Ω,1A”、 “20Ω,2A”,开关,导线若干。

(1)请你根据图甲,将图乙中的电路进行修改。(要求:只改动一根导线,滑动变阻器滑片向左移动时灯泡变亮,且导线不交叉);

(____________)

(2)闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流指针几乎未偏转,电压表有示数,同故障原因可能是_____;

A.小灯泡短路 B.滑动变阻器短路 C.小灯泡断路 D.滑动变阻器断路

(3)排除故障后,移动滑片P,依次测得6组数据如表一所示,其中第6次实验时电流表表盘如图丙,此时电路中的电流为_____A;由表一中的数据可知,小张选用的滑动变阻器应是_____(选填“”或“”);

表一

实验次数

1

2

3

4

5

6

电压U/V

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

2.8

电流I/A

0.16

0.20

0.22

0.25

0.28

电阻R/Ω

3.1

6.8

8.9

9.7

(4)小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是_____(选填“合理”或“不合理”)的;

(5)小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”。他分别把阻值准确的、、的定值电阻接入原小灯泡的位置,通过实验,记录电流表示数如表二所示。他发现通过导体的电流跟电阻不成反比,其原因可能是_____。

表二

实验次数

1

2

3

电阻R/Ω

5

10

20

电流I/A

0.30

0.20

0.12

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