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一小灯泡额定电压为2.5V,小灯泡电流随电压变化的曲线如图甲所示,将它连入如图乙...

一小灯泡额定电压为2.5V,小灯泡电流随电压变化的曲线如图甲所示,将它连入如图乙所示电路中,电源电压为6V且保持不变.
求:(1)小灯泡的额定功率;
(2)为保证小灯泡正常发光,此时滑动变阻器连入电路的电阻大小;
(3)当电流表的示数为0.15A时,滑动变阻器在1min内消耗的电能.

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(1)先从图甲中找出电压U=2.5V时对应的电流(额定电流),然后根据公式P=UI就可以算出小灯泡的额定功率; (2)当小灯泡两端的实际电压等于额定电压时,小灯泡正常发光,根据这一点我们可以先确定小灯泡的电压应为2.5V,然后根据串联电路电压规律算出滑动变阻器两端的电压,再用滑动变阻器的电压除以灯泡的额定电流(串联,通过灯泡电流等于滑动变阻器的电流),这样就算出了滑动变阻器连入电路的电阻大小; (3)要求滑动变阻器在1min内消耗的电能是多少,根据公式W=Pt可知,就需要先算出滑动变阻器消耗的功率是多少.要求滑动变阻器消耗的功率是多少,根据公式P=UI可知,就需要先算出滑动变阻器两端的电压是多少(题中已经告诉电流为0.15A).而要算此时滑动变阻器两端的电压是多少,就不能用公式U=IR去计算了,因为此时滑动变阻器连入的阻值我们并不能直接算出来.这就需要我们换个思路去分析:因为图甲是小灯泡的电流-电压关系图象,那我们就可以先从图甲上找出当电流等于0.15A时,对应的灯泡电压是多少,然后根据串联电路电压规律再算出滑动变阻器两端的电压,从而最终就可以求出滑动变阻器在1min内消耗的电能. 【解析】 (1)由图甲可知小灯泡的额定电流为IL=0.2A,所以小灯泡的额定功率为: P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W; (2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为: UR=U-UL=6V-2.5V=3.5V, 滑动变阻器与小灯泡串联,所以通过滑动变阻器的电流IR=IL=0.2A, 由欧姆定律,滑动变阻器连入电路的电阻为: R===17.5Ω; (3)当电流表的示数为0.15A时,小灯泡两端的电压为1.5V,则滑动变阻器两端的电压为: UR′=U-UL′=6V-1.5V=4.5V, 滑动变阻器的电功率为:P=UR′IR′=4.5V×0.15A=0.675W, 在1min内消耗的电能为:W=Pt=0.675W×60s=40.5J. 答:(1)小灯泡的额定功率是0.5W. (2)为保证小灯泡正常发光,此时滑动变阻器连入电路的电阻大小是17.5Ω. (3)当电流表的示数为0.15A时,滑动变阻器在1min内消耗的电能是40.5J.
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考点分析:
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用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G,所用拉力F为200N,将重物提升3m所用的时间为10s.
求:(1)重物上升的速度;
(2)拉力所做的有用功;
(3)拉力的功率;
(4)滑轮组的机械效率.

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小伟家新买了一个家用电热水壶,其有关的技术参数如图所示.他根据自己所学的相关物理知识想对新水壶进行一下验证,于是在家里做起了实验.他先把水倒入水壶标定容量处,用温度计测出水的初温是20℃,然后接通电源,同时开始记录时间,他发现电热水壶正常工作5min水便烧开了(设当时的气压为一标准大气压).【1L=10-3m3;C=4.2×103J/】
型号T76
额定电压220V
额定频率50Hz
额定功率1000W
额定容积0.8L
求:(1)烧开这壶水吸收的热量;
(2)电热水壶消耗的电能;
(3)比较(1)、(2)两问所得的数据,请你做出合理解释(写出一种即可).
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图是某同学设计的在导体两端电压U=10V不变的条件下,探究通过导体的电流I跟导体的电阻R关系的实验电路图.根据实验测量的数据,他在坐标系中画出了如图24所示的通过导体的电流I与导体电阻倒数manfen5.com 满分网的关系图象.
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(1)滑动变阻器R'在此实验中除了能起到保证电路安全的作用外,另一主要作用是______
(2)根据图象可知,在导体两端电压U=10V不变的条件下,通过导体的电流I与导体电阻的倒数manfen5.com 满分网______比,比例系数为______
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小明按如图所示电路图做“测量灯泡的电功率”的实验.实验室可提供下列器材:
A.电流表
B.电压表
C.滑动变阻器R(阻值0~20Ω)
D.电阻为6Ω的待测灯泡I,(电阻不随温度变化)
E.电源E(电压4.5V并保持不变)
F.开关S及导线若干
(1)根据电路图和实验室提供的器材,可判断出:实验时通过灯泡的最小电流为______A;
加在灯泡两端的最大电压为______V;
(2)若小明所选电压表的量程为0~3V、电流表的量程为0~0.6A,实验要求测量时通过灯泡的电流至少为电流表满刻度的三分之一.则测出的灯泡的功率范围只能是______
(3)小明按电路图连接好电路后进行实验,由于电路中某一处有故障,当闭合开关时电压表
无示数.为查出电路故障,小明进一步观察并检查电路.当检查到电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好时,小明结合前面的观察,就可判断出电路的故障:
如果小明观察到______,则故障是______
如果小明观察到______,则故障是______
(4)排除故障后,小明继续进行实验,在对测量数据的记录和处理时,他设计了如下表格.你认为这张表格的设计是______(正确/错误)的.
次数U/VI/AP/W平均值P/W
1
2
3


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甲、乙两小组同学用图甲所示的电路进行了一些实验探究.
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(1)甲小组选取的定值电阻为25Ω,电阻箱阻值如图乙所示,其值为______Ω,此时电压表的示数为3.5V,则该小组所用电源的电压为______V;实验中若增大电阻箱阻值,电路中的电流将______,电压表示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”).
(2)乙小组选用其它规格的电源和定值电阻进行实验,他们通过调节电阻箱,得到几组电阻箱的阻值和对应的电压值,并作出U-R图象(如图丙).由图象可知,电阻箱阻值为20Ω时,电压表的示数为______V,该组所选用定值电阻的阻值为______Ω.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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