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将一个标有“4V 4W”字样的小灯泡与一个“10Ω 1A”的滑动变阻器串联接入如...

将一个标有“4V 4W”字样的小灯泡与一个“10Ω 1A”的滑动变阻器串联接入如图甲所示电路。已知电源电压为不小于2V的整数,且保持不变,灯丝电阻不变。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P滑到距一端五分之二的位置时(可能左半部分接入电路,也可能右半部分接入电路),电流表A的示数如图乙所示。求:

(1)灯泡的电阻;

(2)电源电压;

(3)在保证电路安全的情况下,求该电路电功率的变化范围。(结果除不尽时,请保留1位小数)

 

(1)4Ω;(2)4V;(3)1.1W~2.4W。 【解析】 (1)由可得灯泡的电阻; (2)由电路图知,灯与变阻器串联,电流表测电路中电流,根据变阻器规格确定电流表量程,从而得到电路中电流;再根据串联电路特点和欧姆定律计算电源电压; (3)在保证电路安全的情况下,根据串联电路特点和电功率公式计算电路电功率的变化范围。 (1)已知灯泡的额定电压和额定功率,由可得灯泡的电阻: ; (2)由电路图知,灯与变阻器串联,电流表测电路中电流;串联电路中电流处处相等,若电流表使用0-3A量程,由图乙知电流表示数为2A,大于变阻器允许通过最大电流,所以电流表使用的是0-0.6A量程,电流中电流为0.4A,滑动变阻器的滑片P滑到距一端五分之二的位置,若距左端五分之二,接入阻值: , 由欧姆定律可得电源电压: , 若变阻器滑片距右端五分之二,此时接入电路的阻值: , 由欧姆定律可得电源电压: , 因为电源电压为不小于2V的整数,所以电源电压为4V; (3)当滑片在右端时,变阻器连入阻值最大,电路中电流最小,由串联电路特点和欧姆定律可得电路中最小电流: , 所以电路中最小功率: , 由知灯泡正常发光电流: , 而电流表使用的是0-0.6A量程,为保证电路安全所以电路中最大电流,则电路中最大功率: , 即电路电功率的变化范围为1.1W~2.4W。 答:(1)灯泡的电阻为4Ω;(2)电源电压为4V;(3)在保证电路安全的情况下,该电路电功率的变化范围是1.1W~2.4W。  
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考点分析:
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如图甲是家用电暖器,利用电热给煤油加热取暖。图乙为其简化的电路原理图已知电阻R1>R2,铭牌见下表。在电暖器跌倒时,跌倒开关S自动断开,切断电源,保证安全。电暖器有“高温档”、“中温档”和“低温档”三个挡位,解答下列问题:[已知c煤油=2.1×107J/(kg·℃),ρ煤油=0.8×103kg/m3]

额定电压

220V

煤油体积

25L

功率选择

1500W/1100W/400W三档调节

 

 

(1)煤油温度升高20℃时,吸收了多少焦耳的热量?

(2)R1的电阻是多少?

(3)某同学用两个阻值和R1R2均相同的电热丝串联,制成一个新的电热器,将它接在家庭电路中工作11min,产生的热量是多少?

 

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如图甲,将玩具电动机、电池、开关用导线连接起来。

(1)闭合开关,电动机转动,这是利用通电线圈在__________里受力转动的原理工作的;如果只改变电流方向,电动机转动方向__________(选填“不变”或“改变”)。

(2)如果将电源换成灵敏电流表,电路连接如图乙,当用手快速转动电动机转轴时,发现灵敏电流表指针__________(选填“偏转”或“不偏转”),它在生活中的应用有__________(举出一例即可);它在工作过程中的能量转化是将_____能转化为__________能。

 

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小华利用如图所示的装置探究电热与电流、电阻和通电时间的关系.烧瓶中装有一定质量的煤油,煤油中都浸泡着一段金属丝,并插有温度计.

1)实验选择煤油而不用水的原因是_____,实验中通过比较_____来比较电阻丝产生热量的多少;

2)如图甲所示,在室温状态下开始实验,闭合开关,调节滑片到M点位置,通电一段时间后,记录温度计示数,然后断开开关,冷却至室温.闭合开关第二次实验,把滑片移动到M点左侧某处,通电相同的时间,记录末温,发现第二次末温高于第一次,由此可以表明,通电时间与_____相同时,通过导体的电流越_____,产生的热量越多;

3)若要探究电热与电阻的关系,可选择图乙中_____(选填“A”“B”或“C”)烧瓶中的电阻与甲图中烧瓶中的电阻_____联接入电路;

4)知识应用:家庭电路中,有时导线长度不够,需要把两根导线连接起来使用,而连接处往往比别处更容易发热,加速老化,甚至引起火灾,原因是:通电时连接处的电阻比别处的电阻较_____(选填“大”或“小”),如果导线上这样的接头较多,会导致输送电能的效率变_____

 

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在“测定小灯泡功率”的实验中,电源电压为6V,小灯泡的额定电压为3.8V

(1)请在图甲中用笔画线代替导线,完成电路连接。

________

(2)连接电路,闭合开关后,灯泡不亮,电压表有示数且接近电源电压,电流表指针几乎不动,产生这一现象的原因可能是__________

(3)排除故障后,将滑动变阻器的滑片从一端缓慢移到另一端的过程中发现电压表示数U与滑片移动距离x的关系如图乙所示,电压调节非常不方便,这是由于选用了_____(选填“A”或“B”)滑动变阻器。可供选用的滑动变阻器:滑动变阻器A(阻值范围0500Ω,滑片行程10cm);滑动变阻器B(阻值范围050Ω,滑片行程10cm)。

(4)换用了另一个滑动变阻器并接通电路后,移动滑片位置,当电压表的示数3.8V时,电流表的示数如图丙所示,则其额定功率为_________W

(5)实验中刚刚测完上述(4)中的一个数据,电流表突然损坏了。他们找到了一个阻值为R的定值电阻和一个单刀双掷开关并设计出电路图(如图丁),重新进行了测量。

请完成以下步骤:

步骤一:S2与接线柱1接通,闭合S1,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为_________

步骤二:保持滑动变阻器阻值_________(选填“变大”、“不变”、“变小”),将S2改与接线柱2接通,读取电压表读数UR

步骤三:断开S1S2,整理器材。

写出灯泡额定功率的表达式P=__________________。(用已知量和测量量表示)

 

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小慧家卫生间的墙壁上有一个“三孔一开”的插座(如图甲所示),上面的开关S1不仅可以控制三孔插座,还可以控制镜前灯L及其开关S2,如图乙所示,若只闭合S1,只有三孔插座能工作;若同时闭合S1S2,三孔插座和L都能工作。请在乙图的括号中标出“零线”或“火线”,并将电路补充完整。

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