题目内容

【题目】如图甲所示，电源电压恒定，灯泡L上标有“12V 9.6W“的字样，滑动变阻器R2铭牌上标有“20Ω 1.5A“。定值电阻R1和灯泡L的电流随电压变化图象如图乙所示。当只闭合开关S、S2，滑片P位于b端时，灯泡L的实际功率为1W．求：

（1）灯泡L正常发光时的电阻；

（2）电源电压；

（3）改变三个开关的状态和调节滑动变阻器滑片的位置，电路消耗旳最大功率。

【答案】（1）15Ω（2）12V（3）三个开关都闭合，滑片置于a端时，电路消耗功率最大；最大功率是24W

【解析】

（1）根据P=可知灯泡的电阻；

（2）当只闭合开关S、S2，滑片P位于b端时，RL与滑动变阻器的最大阻值串联，根据串联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之和，求出电源电压；

（3）电路中的电阻最小时电路消耗的功率最大；据此思路作答。

（1）根据P=可知灯泡的电阻为RL15Ω；

（2）当只闭合开关S、S2，滑片P位于b端时，RL与滑动变阻器的最大阻值串联，由图象可知，当UL1=2V，通过灯泡的电流IL1=0.5A时，RL的实际功率PL1=UL1IL1=2V×0.5A=1W；

所以，灯泡L的实际功率为1W时，灯泡两端的电压UL1=2V，电路中电流IL1=0.5A，因串联电路中各处的电流相等，所以，滑动变阻器两端的电压：UR=IL1R=0.5A×20Ω=10V，所以，电源的电压：U=UR+UL1=10V+2V=12V；

（3）根据P=可知当电路中的电阻最小时电路消耗的功率最大；由于滑片P移到a端，同时闭合开关S、S1、S2时，灯泡与R1并联时总电阻最小，所以此时电路消耗的电功率最大；由于电源电压U=12V，则灯泡正常工作，PL=P额=9.6W，由图象可知，当U1=2V，通过电阻R1的电流I1=0.2A，由I=得：R110Ω；R1的实际功率P1===14.4W；所以P=P1+PL=14.4W+9.6W=24W。

练习册系列答案
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(1)当只闭合开关S1时，检测灯L0发光较暗，则该支路________ (有故障／无故障)．

(2)当只闭合开关S2时，检测灯L0正常发光，则该支路发生________故障．

(3)当只闭合开关S3时，检测灯L0不能发光，则该支路发生________故障．

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（1）请你在图甲中用笔画线代替导线帮助小明完成电路连接（要求导线不得交叉）；

（_____）

（2）连接电路时，小明应让开关处于_____状态，滑动变阻器的滑片置于_____端（填“A”或“B”）；

（3）电路正确连接后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，出现这一故障的原因可能是小灯泡处_____（选填“短路”或“断路”）；

（4）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，此时通过小灯泡的电流是_____A，则小灯泡的额定功率是_____W；

（5）请你判断：小明能否求小灯泡在2V、2.5V和3V时对应的电功率的平均值，_____（选填“能”或“不能”），原因是_____。

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如图中乙所示，则调换的电阻为

实验次数

1

2

3

4

电阻R/Ω

5

10

15

电流I/A

1.2

0.6

0.4

A. 20Ω B. 25Ω C. 30Ω D. 40Ω

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A. 是非晶体

B. 在CDE段是固液混合态

C. 液态时的比热容比固态时的大

D. 凝固过程持续了6min

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（1）本实验还需用到另一种测量仪器是_____

（2）组装实验装置时，放置石棉网的铁圈和悬挂温度计的铁夹，应当先调整固定_____（选填“铁圈”或“铁夹”）的位置。

（3）水沸腾前，小明观察到水中有少量气泡产生，如_____（选填“乙”或“丙”）图

（4）水沸腾时温度计的示数如图甲所示，则水的沸点是_____℃：同时大量的“白气”不断地从烧杯上冒出，这些“白气”是由于水蒸气_____而形成的。

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A. 3:1 B. 2:1

C. 6:1 D. 4:1

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