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现有一个电源电压为10V的电源和一个“12V,12W”的灯泡,灯泡的电流随电压变...

现有一个电源电压为10V的电源和一个“12V,12W”的灯泡,灯泡的电流随电压变化关系图象如图所示.
(1)把电源和灯泡构成一个闭合电路,求灯泡的电功率;
(2)若在(1)问的电路中再串联一个规格为“20Ω”的滑动变阻器和量程为0-0.6A的电流表,求滑动变阻器接入电路电阻的最小值;
(3)若把该电源和一个定值电阻R=10Ω以及上述滑动变阻器构成串联电路,求滑动变阻器R电功率的最大值.

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(1)构成一个闭合电路时可知灯泡两端的电压,根据电路图可知此时对应的电流,利用P=UI求出灯泡的电功率; (2)由题意可知,灯泡与滑动变阻器串联,为保证电路中的电流不超过电流表的量程确定电路中的最大电流,根据图象读出此时灯泡两端的电压,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路电阻的最小值; (3)由题意可知,定值定值R和滑动变阻器串联,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据P=I2R求出滑动变阻器消耗的电功率,根据数学知识可知最大功率时滑动变阻器的阻值. 【解析】 (1)当把电源和灯泡构成闭合电路时, 灯泡两端的电压UL=U=10V, 由图象可知灯泡中的电流IL=0.9A, 则灯泡的电功率P=ULIL=10V×0.9A=9W; (2)为保证电路中的电流不超过电流表的量程,电路中的最大电流为0.6A, 由图象可知,此时灯泡两端的电压UL′=4V, 则滑动变阻器两端的电压U′=U-UL′=10V-4V=6V, 故滑动变阻器接入电路电阻的最小值:R′===10Ω; (3)滑动变阻器的电功率P=I2R=()2R=()2R, 上式可整理为P==, 可知当=R,即R=10Ω时,电功率P取最大值,其最大值Pm=2.5W.
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考点分析:
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如图所示的电路中,小灯泡L上标有“6V 6W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)
(1)求小灯泡正常发光时的电流和电阻;
(2)若电源电压是9V,闭合开关S1和S2,为了保证电路安全,滑动变阻器接入电路的电阻的最小值是多少?
(3)若换一个电压未知但不变的电源,闭合开关S1、断开开关S2,滑动变阻器的滑片从一处滑到另一处时,电压表的示数由5V变化到1V,电流表的示数变化了0.4A,则R的阻值是多少?

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在练习用电压表测量的实验中,小明同学遇到了一个难题:他想测量一个电压约为18V的电源电压,可手边只有:量程为3V的电压表、开关、阻值为R1=10Ω、R2=20Ω、R3=140Ω的电阻各一只.思考了一会儿之后,他利用学过的知识,用手边现有的器材,顺利地完成了测量.请你
(1)把小明测量时的电路图画在下面的虚线框内.(在图中标明元件字母)
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(2)如果用U表示电压表的读数,请写出电源电压的表达式.
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小华同学做“测量小灯泡额定功率”的实验,选用额定电压是2.5V的小灯泡
(1)如图是他实验的电路,但连接不完整,请你用笔画线代替导丝帮他完成电路的连接;
(2)小华正确连接电路后,闭合开关,发现灯不亮,但电压表有较大读数,则故障原因可能是______
(3)排除故障后,小华调节滑动变阻器使电压表的读数为______V时,小灯泡正常发光,此时,电流表的读数如图所示,则小灯泡的额定功率是______W.
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某同学用图甲所示电路测量未知电阻Rx的阻值,已知定值电阻R=20Ω,且电源电压不超过电压表的量程.
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(1)电路已经部分连接.请用笔画线代替导线在图乙中把缺少的两根导线补面出来.
(2)正确连接电路后,他的主要操作步骤如下:
①、闭合开关S1,把单刀双掷开关置于a处,电压表的读数为12V;
②、把单刀双掷开关置于b处,电压表的读数为8V.
由此可得出电源电压为______V,未知电阻Rx=______Ω.
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图如是某同学为“用电压表和电流表测电阻”的实验所连的电路
(1)电路已经部分连接,请用笔画线代替导线把缺少的两根导线补画出来.
(2)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当电流表示数为0.2A时,电压表的示数如图所示,其示数为______V,由此算出未知电阻的阻值Rx=______Ω.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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