题目内容
18．
在综合实践活动课上，小明设计了如图所示的模拟调光灯电路，此电路中电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，定值电阻R1的阻值为6Ω．将滑动变阻器R2的滑片P置于最右端，闭合开关，电压表和电流表示数分别为6V和0.3A；移动滑片P至某一位置，电压表和电流表示数分别为1V和0.5A．（1）灯泡L正常发光时的电阻多大？
（2）滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，闭合开关，灯泡L的实际功率多大？
（3）为使灯泡安全工作，R2的滑片能自由滑动，且滑片P滑到某一端时灯泡能正常发光，应采取怎样的保护措施？请具体说明．
分析 由电路图可知，灯泡L、R1、R2串联连接，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡的电阻；
（2）已知滑片在某一点时电压表和电流表的示数，然后灯泡的额定电流比较确定灯泡的发光情况，并根据欧姆定律的变形公式求出R1两端电压，再根据串联电路电压的特点求出电源电压；当P在最右端时，根据欧姆定律的变形公式求出R1两端电压，再利用串联电路电压的特点求出灯泡两端电压，最后利用P=UI求出灯泡的实际功率；
（3）根据题意确定滑动变阻器的位置，然后根据欧姆定律的变形公式求出电路中的总电阻，最后根据串联电路电阻的特点求出串联电阻的阻值．
解答 解：由电路图可知，灯泡、R1、R2串联连接，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯泡正常发光时的电阻：
RL=$\frac{{U}_{L}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω；
（2）由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流：
IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
P在某一位置时，U2=1V，I=0.5A，则此时灯泡正常发光，并且灯泡两端电压为6V，
由I=$\frac{U}{R}$可知，电阻R1两端电压：
U1=IR1=0.5A×6Ω=3V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U=UL+U1+U2=6V+3V+1V=10V；
当P在最右端时，U2′=6V，I′=0.3A，则电阻R1两端电压：
U1′=I′R1=0.3A×6Ω=1.8V，
灯泡两端的实际电压：
UL′=U-U1′-U2′=10V-1.8V-6V=2.2V，
灯泡的实际功率：
PL′=UL′IL′=2.2V×0.3A=0.66W；
（3）根据题意可知，滑片P在最左端时，灯泡正常发光，
此时电路中的总电阻：R=$\frac{U}{{I}_{L}}$=$\frac{10V}{0.5A}$=20Ω，
所以需要在电路中串联定值电阻的阻值：
R′=R-RL-R1=20Ω-12Ω-6Ω=2Ω．
答：（1）灯泡L正常发光时的电阻是12Ω；
（2）滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，闭合开关，灯泡L的实际功率为0.66W；
（3）在电路中串联一个2Ω的电阻．
点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的公式的应用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．
| A． | 课桌的高度约为2m | B． | 人的正常体温为37℃ | ||
| C． | 人的正常步行速度约为5m/s | D． | 一盏台灯的正常工作电流约为2A |
| A． | 地球 太阳系 宇宙 银河系 | B． | 地球 太阳系 银河系 宇宙 | ||
| C． | 宇宙 银河系 太阳系 地球 | D． | 宇宙 银河系 地球 太阳系 |
如图所示，图（a）是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上；图（b）是探究“牛顿第一定律”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的平面上运动，请回答以下问题：
如图所示，在阳光通过三棱镜后，在白色光屏上呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光，则下列说法正确的是（ ）| A． | 红光呈在最上面 | |
| B． | 红光呈在最下面 | |
| C． | 若换成黄色的光屏，就看不到黄光，其余颜色光仍呈在光屏上 | |
| D． | 若换成蓝色光屏，什么光也看不见，屏幕是黑色 |
| A． | 初中生的质量大约是50kg | |
| B． | 一张试卷厚度的大约1mm | |
| C． | 成年人步行的速度约是4m/s | |
| D． | 一块橡皮从课桌掉到地上所用时间约为5s |