题目内容

5．如图所示电路，灯泡L标有“6V3W”字样，滑动变阻器的最大电阻值为12Ω，电源电压恒定不变，当开关S闭合、S1断开，滑动变阻器的滑片P在a端时灯泡L正常发光，（灯丝电阻不受温度影响）求：
（1）灯泡L正常发光时的电阻．
（2）当开关S闭合、S1断开，滑动变阻器的滑片P在b端时，通电1min灯泡L的灯丝产生的热量．
（3）当开关S、S1闭合，滑动变阻器的滑片P在a端时，电流表的示数为0.8A，此时R1的电功率．

分析 （1）灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得其电阻；
（2）当开关S闭合、S1断开，滑动变阻器的滑片P在a端时，电路为灯泡的简单电路，根据额定电压下灯泡正常发光可知电源的电压；滑动变阻器的滑片P在b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用Q=I2Rt求出通电1min灯泡L的灯丝产生的热量；
（3）当开关S、S1闭合，滑动变阻器的滑片P在a端时，灯泡L与定值电阻R1并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过灯泡的电流，根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流，利用P=UI求出R1的电功率．

解答 解：（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）当开关S闭合、S1断开，滑动变阻器的滑片P在a端时，电路为灯泡的简单电路，
因灯泡正常发光，
所以，电源的电压U=UL=6V，
滑动变阻器的滑片P在b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{12Ω+12Ω}$=0.25A，
通电1min灯泡L的灯丝产生的热量
QL=I2RLt=（0.25A）2×12Ω×60s=7.5J；
（3）当开关S、S1闭合，滑动变阻器的滑片P在a端时，灯泡L与定值电阻R1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，
所以，通过灯泡的电流：
IL=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{6V}{12Ω}$=0.5A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R1的电流：
I1=I-IL=0.8A-0.5A=0.3A，
则R1的电功率：
P1=UI1=6V×0.3A=1.8W．
答：（1）灯泡L正常发光时的电阻为12Ω；
（2）当开关S闭合、S1断开，滑动变阻器的滑片P在b端时，通电1min灯泡L的灯丝产生的热量为7.5J；
（3）当开关S、S1闭合，滑动变阻器的滑片P在a端时，电流表的示数为0.8A，此时R1的电功率为1.8W．

点评 本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．

练习册系列答案
相关题目
15．
（1）如图1，A物体的长度为1.65cm．
（2）小明用称量为200g的天平测一石块的质量，天平平衡时如图2所示，由此可知小明使用天平的错误之处是被测物体的质量超过了天平的称量．
（3）液化石油气是利用压缩体积方法使气体液化后储存在钢瓶内的，一瓶体积为0.01m3的煤气，密度为5kg/m3，用去一半质量的煤气后，瓶内气体的体积为0.01m3，密度为2.5kg/m3．
（4）一瓶花生油用掉一半后，剩余部分的花生油密度将不变．（选填“变大”“变小”或者“不变”）
16．在测量标有“2.5V”小灯泡电阻的实验中，测量的数据如表，下列说法正确的是（　　）
数据序号12345
发光情况明亮不明亮较暗微光熄灭
电压U/V2.52.11.30.90.5
电流I/A0.280.260.210.190.16
电阻R/Ω8.98.16.24.73.1
电功率P/W0.70.50.30.20.1
A．小灯泡的额定功率为0.5W
B．小灯泡的亮度由其实际电功率决定
C．小灯泡的电阻随温度的降低而变大
D．第5次实验时，小灯泡完全不发光，没有电流通过
13．小军采用图的电路，研究“通过某导体的电流与它的电阻关系”，他分别用5Ω和10Ω的电阻做两次实验，当完成第一次实验后，小军将A、B两点间的电阻R由5Ω更换为10Ω，闭合开关后，下一步他应该进行的操作是（　　）
A．保持变阻器滑片不动B．将变阻器滑片向右移动
C．将变阻器滑片向左移动D．适当增加电池的节数
20．某同学做“测量小灯泡电阻”的实验，所用实验器材均完好．
（1）图甲是测量灯泡电阻的电路图，请你在○里填上合适的电表符号．
（2）根据图甲电路，用笔画线代替导线，将图乙的实物电路连接完整．
（3）该同学连接好电路的最后一根导线时，小灯泡立刻发出微弱的光亮，移动滑动变阻器滑片，灯泡亮度不变．导致上述现象的两个操作错误是：①连接电路时开关未处于断开状态；②滑动变阻器都接下面两个接线柱．
（4）该实验的原理是（用公式表示）R=$\frac{U}{I}$．利用该实验电路，你还能研究相关的哪一个问题？测灯泡的电功率．
（5）甲乙两组同学在实验中，使用的电流表、电压表及滑动变阻器均完好且连接正确，但闭合开关后，灯泡均不亮．
甲组出现的情况是：移动变阻器的滑片，电流表有示数且不断变化，电压表示数始终为零，灯泡不亮．你认为其电路的故障是灯泡短路．
乙组出现的情况是：移动变阻器的滑片，电流表示数始终为零，电压表示数始终接近3.0V，灯泡不亮．你认为其电路的故障是灯泡断路．
（6）小明利用上面的电路测小灯泡的电阻，已经记录三组数据如表，请你将表中的空白格帮小明补上．
实验次数123
电压/V2.52.01.5
电流/A0.30.270.23
电阻/Ω7.46.5
灯泡亮度亮较亮暗
（7）小明处理完数据后发现，三次测得的灯丝电阻相差较大，与其他同学交流也是同样的情况，你认为出现这种结果的原因是灯泡电阻随温度升高而增大．
10．重为80N的物体在大小为20N，方向水平向右的拉力F1作用下，在水平面上以2m/s速度做匀速直线运动．当撤去拉力F1，物体静止后，改用方向水平向左，大小为30N的拉力F2使物体向左运动10m，在力F2作用的过程中（　　）
A．物体与地面之间的摩擦力大小为30N
B．物体运动的速度大小仍为2m/s
C．物体在水平方向受到的合力大小为0N
D．拉力F2做功为300J
17．在“研究杠杆平衡条件“实验中：

（1）小名所在小组在进行该实验中，有人提出了“所用的杠杆为什么通常选取中心做支点？”他们讨论后得出如下观点，你最赞同观点D
A、可以减小实验误差
B、使力臂跟杠杆重合便于读取力臂
C、便于使杠杆在水平位置平衡
D、杠杆自身的重力过支点，不影响杠杆平衡
（2）某同学利用身边的塑料直尺和硬币若干来验证杠杆平衡的条件，如图甲所示，当杠杆在水平位置平衡时，他测出从支点O到硬币边缘的距离作为力臂L1和L2的大小，他测力臂的方法是错误的（选填“正确”或“错误”）．如果将两边的硬币以相同速度同时匀速向支点移动的过程中，则杠杆向左倾斜（选填“仍平衡”、“向左倾斜”、“向右倾斜”）．
（3）萧萧同学在山上找到了一块坚硬的石块，他仅用直尺这一测量工具测出了石块的密度．装置如图乙、丙所示，主要实验步骤如下：
A．用细线将轻质直杆悬起来，悬点为O，并将石块用细线悬于直杆O点右侧的P点；
B．移动悬挂重物的细线，直到直杆水平静止，用直尺测得OB的距离为9cm；
C．保持石块的悬点不变，将某重物用细线挂在直杆O点左侧并移动，直到直杆处于水平静止，用直尺测得OA的距离为14cm；
D．保持石块的悬点不变，将装水的烧杯置于石块下方并向上移动烧杯直到石块浸没水中．
①上述实验步骤最佳顺序是ACDB（填入步骤前的字母）；
②已知水的密度为1.0×103kg/m3，可求得待测石块密度为2.8×103Kg/m3．
14．以下估侧与实际情况相符的是（　　）
A．人的正常体温为40℃B．人体内的压强约为1×105Pa
C．一名中学生的质量为500gD．中学生跑100m的时间约为8s
15．在调节托盘天平使横梁平衡时，若指针明显偏向分度盘的中线左侧，下列几种调节中正确的是（　　）
A．把左右托盘对换一下B．把横梁右端的平衡螺母向左调
C．把横梁右端的平衡螺母向右调D．把天平搬动一下位置即可

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