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如图所示,电源电压为12V,并且保持不变,滑动变阻器R1的最大阻值为18Ω,R2...

如图所示,电源电压为12V,并且保持不变,滑动变阻器R1的最大阻值为18Ω,R2为12Ω,小灯泡L上标有“6V3W”字样。

(1)当S闭合,S1、S2都断开时,要使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路中的阻值为多大?

(2)闭合S、S1、S2,调节滑动变阻器,此时电流表示数为2.5A,求通电10min电流通过滑动变阻器做的功是多少?

(3)开关应怎样闭合或断开才能使电路总电功率最小?最小电功率为多少?

 

略 【解析】 (1)小灯泡L上标有“6V 3W”字样,表示灯的额定电压为6V,灯的额定功率为3W,由P=UI可得,灯的额定电流:IL =PL/UL=3W/6V=0.5A, 由欧姆定律可得,灯正常发光时的电阻:RL =UL/IL=6V/0.5A=12Ω; 当S闭合,S1 、S2 都断开时,灯与变阻器R1 串联,等效电路图如图所示: 要使灯泡正常工作,灯泡两端的电压U额 =6V,电路中的电流为:IL =0.5A, 由串联电路电压的规律,滑动变阻器两端的电压U滑 =U-U额 =12V-6V=6V, 则滑动变阻器接入电路中的阻值:R滑 =U滑/IL=6V/0.5A=12Ω; (3)闭合S、S1 、S2 时,灯短路,两电阻并联,等效电路图如图2所示: 此时电流表示数为2.5A,即干路电流I=2.5A, 由欧姆定律可得,通过R2 的电流:I2 =U/R2=12V/12Ω=1A; 根据并联电路电流的规律,通过变阻器的电流:I滑 =I-I2 =2.5A-1A=1.5A, 通电10min电流通过滑动变阻器做的功:W滑 =UI滑 t=12V×1.5A×10×60s=10800J; (3)要使电路总电功率最小,根据P=UI=U2/R可知,则电路中的总电阻应最大;根据并联电路的总电阻小于其中任一电阻,串联的总电阻大于其中任一电阻,因为变阻器的最大电阻为18Ω且R1 >R2 ,所以,将R1 与灯串联,即S闭合,S1、S2 都断开且将变阻器的最大电阻连入电路中时,电路中的总电阻最大;则R大 =R1 +RL =18Ω+12Ω=30Ω,故电路的最小电功率:P最小 =U2/R大=(12V)2/30Ω=4.8W。  
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考点分析:
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如图所示电路中,电源电压恒定不变,R为定值电阻,小灯泡L上标有“6V 3W”字样(不考虑小灯泡阻值的变化).

1)当S1S3闭合,S2断开时,小灯泡L正常发光,电流表示数为0.6A,求电源电压和电阻R的阻值;

2)当S2闭合,S1S3断开时.求小灯泡L工作1min所消耗的电能.

 

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小明用如图甲所示的电路探究通过导体的电流跟导体两端电压的关系

1)要求滑动变阻器滑片向右移动,电流表示数减小,请用笔画线代替导线,继续完成图乙中实验电路的连接.

2)小明按要求正确连接电路后,闭合开关,发现电压表指针偏转到满刻度的位置,其原因可能是        (只需写出一种可能).

3)小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值如下表所示:

U/V
 

0.5
 

1.0
 

1.5
 

2.0
 

2.5
 

3.0
 

I/V
 

0.1
 

0.2
 

0.3
 

0.4
 

0. 5
 

0.6
 

 

小明在本次实验中所用电阻R的阻值为     Ω;通过分析上表数据可以得到的初步结论是      

4)仅通过一个电阻探究得出的结论是否可靠呢?为了避免偶然性,小明接下来的操作应该是    

5)如果将实验电路中的电阻R更换成一个额定电压为3.8V,阻值为10Ω的小灯泡,进行测量小灯泡的额定电功率的实验,则对实验电路还须进行的改动的是                   

 

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用如图甲的电路测定量定值电阻R的阻值.

(1)测量电阻的实验原理是_____________

(2)按图甲电路,将图乙中的滑动变阻器正确连入电路. __________

(3)连接电路时,开关必须_____________,正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的阻值应处于_____________值.

(4)闭合开关.将图乙中的滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表的示数会_____________,当滑片P滑到某一位置时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数如图丙.由此可知被测电阻的阻值R=_____________Ω.

(5)该同学完成一次试验后,为确保测量结果的准确性,接下来的操作是  _________  .

A.换用阻值不同的电阻再进行几次测量    B.调节滑动变阻器的滑片P到不同位置再进行.

 

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测定小灯泡的电功率实验中,电源电压6V,小灯泡L的额定电压是2.5v,电阻大约l0Ω左右,可供选用的滑动变阻器R1R2的最大阻值分别为10Ω50Ω,实验电路如图所示.

1)应该选用的滑动变阻器是_____(选填“R1“R2);

2)电路正确连接后.闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是_____(填序号);

A.更换小灯泡                    B.检查电路是否断路

C.向左移动滑动变阻器滑片        D.向右移动滑动变阻器滑片

3)如图是根据实验数据绘成的UI图象.根据图象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是_____W.当滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡的电阻将变_____

4)继续移动滑片,小灯泡突然熄灭,此时电流表示数为0,而电压表有示数,那么发生的故障是_____,此时电压表的示数是_____V

 

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电动机两端的电压是220V,线圈电阻是20Ώ,工作电流是0.5A,则电动机消耗的功率是_____W,电能转化为机械能的功率是_____W

 

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