题目内容

7．某科学兴趣小组的同学在实验室发现一个有趣的元件（如图甲所示）：透明玻璃壳内有一个标有“6V 3W”字样的小灯泡L和一个由一种半导体材料制成的导体R0，A、B、C是其外露的三个接线柱．为进一步了解导体R0的某些特征，他们使用了如图乙所示电源电压恒为6伏的实验装置，把导线M、N分别与A、C接线柱相连，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，测得了一组电流表和电压表的读数，并绘制成图丙所示曲线．求：

（1）小灯泡L的电阻？
（2）小灯泡正常工作时的电流？
（3）小黄在原来连线的基础上（导线M、N分别与A、C接线柱相连），再用导线连接A、B两个接线柱，闭合开关S，把滑片P移到a端，此时电流表的示数是多少安培？
（4）若把导线M、N分别接到A、B接线柱上，闭合开关S，把滑片P移到a端，分析图丙，R0消耗的电功率为0.48瓦时，则小灯泡消耗的电功率为多少？

分析 （1）由灯的铭牌可知额定电压和额定功率，根据R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出灯丝电阻；
（2）利用欧姆定律求出灯正常工作时的电流；
（3）再用导线连接A、B两个接线柱，闭合开关S，把滑片P移到a端时，电阻R0和灯L并联，此时灯泡正常工作，通过灯泡的电流和额定电流相等，再从图中找出当电压为6V时通过R0的电流值I0，利用并联电路的电流特点求电流表的示数；
（4）把导线M、N分别接到A、B接线柱上，闭合开关S，把滑片P移到a端，画出此时的等效电路图，根据P=UI由图丙读出R0电功率0.48W时通过它的电流和它两端电压，由P=UI计算灯泡消耗的电功率．

解答 解：
（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得灯泡的电阻：RL=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（{6V）}^{2}}{3W}$=12Ω；
（2）由欧姆定律可得灯泡正常工作时的电流：
IL=$\frac{{U}_{额}}{{R}_{L}}$=$\frac{6V}{12Ω}$=0.5A；
（3）再用导线连接A、B两个接线柱，闭合开关S，把滑片P移到a端，电路连接情况如图所示，

由图知R0与L并联，电流表测干路电流，所以U0=U=6V，此时灯正常发光，
由图丙可知，通过R0的电流：I0=0.46A，
所以I=I0+IL=0.46A+0.5A=0.96A，此时电流表的示数为0.96A．
（4）把导线M、N分别接到A、B接线柱上，闭合开关S，把滑片P移到a端，电路连接情况，如图所示，

R0与L串联，由图丙可知，当R0两端电压为2V时，通过它的电流为0.24A，
由P=UI可知此时R0的功率恰为0.48W，
串联电路中电流处处相等，所以灯泡此时电流也为0.24A，
灯泡两端电压：UL=U-U0′=6V-2V=4V，
所以灯泡的实际功率；PL=ULIL=4V×0.24A=0.96W．
答：（1）小灯泡L的电阻12Ω；
（2）小灯泡正常工作时的电流为0.5A；
（3）小黄在原来连线的基础上，再用导线连接A、B两个接线柱，闭合开关S，把滑片P移到a端，此时电流表的示数是0.96A；
（4）若把导线M、N分别接到A、B接线柱上，闭合开关S，把滑片P移到a端，R0消耗的电功率为0.48瓦时，小灯泡消耗的电功率为0.96W．

点评 本题考查了学生对灯铭牌的理解和运用、串、并联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，正确分析各种情况下电路连接情况是解题的关键，属于难题．

练习册系列答案
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13．下列有关热和能的说法中正确的是（　　）
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B．发生热传递的物体间一定存在温度差
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D．热机做的有用功越多，热机效率越大
18．下列事例中没有利用到大气压强的是（　　）
A．吊瓶B．吸饮料C．温度计D．甁吞鸡蛋
15．通过煎、炒、蒸、拌烹调的美食中所包含的物理知识，认识正确的是（　　）
A．煎：煎锅一般用铁制造，主要是利用了铁的比热容大
B．炒：主要是通过做功的方式使藜蒿和腊肉的内能增加
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（2）求出牛奶的密度ρ奶=$\frac{{（G}_{3}-{G}_{1}）{ρ}_{水}}{{G}_{2}-{G}_{1}}$；（用测出的物理量的字母表示）
（3）测出牛奶密度ρ奶=1.01g/cm3后，他又上网查询得知牛奶的密度ρ奶=1.03g/cm3，试问他可否通过比较来确定所测牛奶是否掺水？为什么？
12．（1）如图甲，杠杆在力F1、F2的作用下处于静止状态，L1是力F1的力臂，请在图中作出F2的力臂L2和力F1的示意图．
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（3）在图丙所示的电路中，请用笔线代替导线将定值电阻R与滑动变阻器以某种方式连接．要求：闭合开关S后，不移动变阻器滑片P的位置，使得电流表的示数最小．
19．如图所示，小刚同学在学习使用弹簧测力计，弹簧测力计的工作原理是在一定的范围内拉伸弹簧时，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越大，图中弹簧测力计的拉力为2.6N．
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A．在探究压力对滑动摩擦力的影响时，保持接触面粗糙程度不变，改变压力
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17．如图所示的手电筒内部有一个线圈，线圈内有一可来回运动的条形磁体，按箭头方向摇动时手电筒即可发光．下列实验中，与此手电筒工作原理一致的是（　　）
A．B．C．D．

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