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在综合实践活动课上,小明设计了如图所示的模拟调光灯电路,此电路中电源电压不变,灯...

在综合实践活动课上,小明设计了如图所示的模拟调光灯电路,此电路中电源电压不变,灯泡L标有“8V 4W”字样,定值电阻R1的阻值为6Ω.将滑动变阻器R2的滑片P置于最右端,闭合开关,电压表和电流表示数分别为8V和0.3A;移动滑片P至某一位置,电压表和电流表示数分别为1V和0.5A.

(1)灯泡L正常发光时的电阻多大?

(2)滑动变阻器R2的滑片P在最右端时,闭合开关,灯泡L的实际功率多大?

(3)为使灯泡安全工作,R2的滑片能自由滑动,且滑片P滑到某一端时灯泡能正常发光,应采取怎样的保护措施?请具体说明.

 

(1)灯泡L正常发光时的电阻是16Ω; (2)滑动变阻器R2的滑片P在最右端时,闭合开关,灯泡L的实际功率为0.66W; (3)在电路中串联一个2Ω的电阻 【解析】 试题分析:由电路图可知,灯泡、R1、R2串联连接,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流. (1)灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,根据P=求出灯泡的电阻; (2)已知滑片在某一点时电压表和电流表的示数,然后灯泡的额定电流比较确定灯泡的发光情况,并根据欧姆定律的变形公式求出R1两端电压,再根据串联电路电压的特点求出电源电压;当P在最右端时,根据欧姆定律的变形公式求出R1两端电压,再利用串联电路电压的特点求出灯泡两端电压,最后利用P=UI求出灯泡的实际功率; (3)根据题意确定滑动变阻器的位置,然后根据欧姆定律的变形公式求出电路中的总电阻,最后根据串联电路电阻的特点求出串联电阻的阻值. 【解析】 由电路图可知,灯泡、R1、R2串联连接,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流. (1)由P=可得,灯泡正常发光时的电阻: RL===16Ω; (2)由P=UI可得,灯泡正常发光时的电流: IL===0.5A, P在某一位置时,U2=1V,I=0.5A,则此时灯泡正常发光,并且灯泡两端电压为8V, 由I=可知,电阻R1两端电压:U1=IR1=0.5A×6Ω=3V, 串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以电源的电压:U=UL+U1+U2=8V+3V+1V=12V; 当P在最右端时,U2′=8V,I′=0.3A, 则电阻R1两端电压:U1′=I′R1=0.3A×6Ω=1.8V, 灯泡两端的实际电压:UL′=U﹣U1′﹣U2′=12V﹣1.8V﹣8V=2.2V, 灯泡的实际功率:PL′=UL′IL′=2.2V×0.3A=0.66W; (3)根据题意可知,滑片P在最左端时,灯泡正常发光, 此时电路中的总电阻:R===24Ω, 所以需要在电路中串联定值电阻的阻值:R′=R﹣RL﹣R1=24Ω﹣16Ω﹣6Ω=2Ω. 答:(1)灯泡L正常发光时的电阻是16Ω; (2)滑动变阻器R2的滑片P在最右端时,闭合开关,灯泡L的实际功率为0.66W; (3)在电路中串联一个2Ω的电阻.  
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考点分析:
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质量为40kg、底面积200cm2的物体静止在水平地面上.用如图所示的滑轮组在5s内将物体匀速竖直提升3m,已知动滑轮重50N,不计绳重和摩擦.(g=10N/kg)求:

(1)提升前,物体静止在水平地面上时对地面的压强;

(2)拉力F的功率;

(3)滑轮组的机械效率.

 

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在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率(正常发光时电阻约为8Ω)的实验中,电源为两节新干电池.

(1)连接电路时,开关应      .请用笔画线将图乙电路连接完整,要求滑片P向左滑动时,接入电阻变小.

(2)电路连接后,闭合开关,移动滑片(未达到最小阻值),发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是     

(3)排除故障后,为了测量小灯泡的额定功率,调节滑片使电压表的示数为      V,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡额定功率是      W.

(4)若实验中电流表坏了,为了测量小灯泡的额定功率,小明选用一个R0=5Ω的电阻,设计了如图丁的电路及实验方案:

①调节滑片使电压表的示数为额定电压;

②保持滑片位置不变,只将电压表的a点接线改接到c点,测出R0两端的电压U0,通过计算得到小灯泡的额定功率.

指出他的设计方案中存在的两个问题:

问题一:      ;问题二:     

 

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小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示.

(1)分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与      有关.

(2)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是      N,圆柱体的体积是      m3.(g取l0N/kg)

(3)用图示实验数据测出盐水的密度是      kg/m3

 

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作图题:

(1)如图甲,通过滑轮组向下用力提升物体,请画出滑轮组的绕线.

(2)如图乙,小磁针静止在通电螺线管左侧,请标出磁感线方向及小磁针的N极.

 

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如图甲是一种新型插座,它能即时显示接在该插座时的用电器的工作电压和所耗电费等信息(插座本身消耗电能由内部电池提供),小明将装有质量为2.4kg、初温为10℃水的电水壶插在该插座上,这时插座屏幕上显示如图乙所示,当水烧开至100℃时,屏幕显示如图丙所示,这段时间内电水壶消耗的电能为     J,实际功率为     W,电水壶烧水的效率为     [电费单价:0.5/kW•h);c=4.2×103J/kg•℃]

 

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