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如图甲是定值电阻和标有“8 V 8 W”灯泡L的I-U关系图象,如图乙所示.电源...

如图甲是定值电阻和标有“8 V 8 W”灯泡LI-U关系图象,如图乙所示电源电压恒定不变滑动变阻器的最大阻值为12 Ω.当开关SS2闭合开关S1断开,将滑动变阻器的滑片P滑到b端时,灯泡L的实际功率为1W .求:

1)灯泡正常发光10s,电流通过灯泡产生的热量;

2)电源电压;

3)当开关SS1S2同时闭合,调节滑片P,求电路消耗的最大功率.

 

(1)80J(2)8V (3)14.4J 【解析】 (1).灯泡灯丝发光是完全利用电流热效应工作的,所以其正常发光10s产生的热量等于其消耗的电能,即: Q=W=P额t=8W×10s=80J. (2).当开关S、S2闭合、S1断开,滑动变阻器滑片P置于b端时,灯泡L与滑动变阻器最大阻值串联,此时灯泡的实际功率为1W .由甲图可看出,当灯泡实际电压UL=2V时,通过其电流为I=0.5A,实际功率 P=ULI=2V×0.5A=1W. 说明当开关S、S2闭合、S1断开,滑动变阻器滑片P置于b端时,灯泡实际电压UL=2V,电路中电流为I=0.5A.此时滑动变阻器阻值最大,为R2最大=12Ω,根据欧姆定律,则滑动变阻器两端电压为: UR2=IR2最大=0.5A×12Ω=6V, 根据串联电路电压规律,则电源电压为: U= UL+UR2=2V+6V=8V. (3).当开关S、S1、S2同时闭合时,灯泡L与定值电阻R1并联,再于滑动变阻器R2串联,根据P=可知,电路消耗的功率要最大,则电路的总电阻要最小,即当滑片置于a端时,滑动变阻器阻值为零,电路消耗的功率最大,此时电路中只有灯泡L与定值电阻R1并联.此时UL =U=8V,灯泡正常发光,功率为: PL=P额=8W. 由甲图可知,R1的电阻为: R1===10Ω, 则R1消耗的功率为: PR1===6.4W. 所以电路消耗的最大功率为: P最大=PL+PR1=8W+6.4W=14.4W. 答:(1).灯泡正常发光10s,电流通过灯泡产生的热量为80J; (2).电源电压为8V; (3).当开关S、S1、S2同时闭合,调节滑片P,求电路消耗的最大功率为14.4J.  
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考点分析:
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图甲是小明家使用的电饭煲,图乙是其电路原理图,R1R2 为阻值不变的电热丝,S1 为温度自动控制开 关,可实现加热保温状态的转换。该电饭煲的最大容量是 4 L,额定加热功率是 800 W,额定保温功率是 100 W。〔ρ=1.0×103kg/m3c=4.2 ×103J/kg•℃)〕求:

1)电热丝 R1 的阻值是多少?

2)该电饭煲将 2 kg 水从 20 ℃加热到 100 ℃时,水吸收的热量是多少?

3)关闭家中其他用电器,只让该电饭煲在加热状态下工作 4 min,观察到标有 “1200 r/kW•h字样的电能表转盘转了 60 转,则电饭煲的实际功率是多少?

 

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小欣利用实验探究“电流跟电阻的关系”。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为10Ω15Ω20Ω25Ω

(1)请根据图甲所示的电路图将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉);

______

(2)小欣把定值电阻接入电路后,闭合开关,电流表有示数而电压表无示数,电路故障可能是_____

(3)排除电路故障进行实验。为达到实验目的,滑动变阻器除了起到保护电路的作用外,还起到_____的作用。实验中,当把的电阻换成10Ω的电阻后,应把变阻器滑片向_____(选填“A”或“B”)移动滑动,同时眼睛盯住_____才可能达到这个目的;

(4)根据实验数据,作出I-R图象如图丙所示。根据实验目的分析图象可得出结论:_____

 

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在测量额定电压为2.5V的小灯泡额定功率的实验中,请按要求完成下列问题:

1)如图甲所示,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至_____端(选填“B”或“C”)。

2)正确连接电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,灯泡都不发光,且电压表、电流表均无示数。某同学用一根导线排查电路故障,当把导线的两端分别接在AEAC接线柱上,发现灯泡两次都发光且电压表均有示数。根据上述现象可判断出电路的故障是_____(单选,选填选项前的字母)。

A.电流表断路B.电流表短路C.滑动变阻器断路D.滑动变阻器短路

3)故障排除后闭合开关,为测小灯泡的额定功率,调节变阻器使电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是_____W

 

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在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,小文连接了如图甲所示的电路,如图乙是他在实验中所要用到的电阻丝。

(1)BD两根电阻丝分别接入EF两点间,可以探究电阻大小跟导体的_____的关系,接入电阻丝B时电流表的示数较_____

(2)要探究电阻大小与导体材料的关系,应该选择_____两根电阻丝。

 

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小红同学在探究并联电路的电流关系时,连接的实验电路如图所示。

1)在开关S闭合后,小红观察到两个小灯泡的实验现象是___________

2)请你改动图中一根导线的连接位置,闭合开关S后,使两灯都发光,且电流表都有正常示数。(在需要改动的导线上画“×”,并画出改动后的连线)

_____

3)电路改动后再闭合开关S,小红同学根据电流表A1A2的示数可以得到的实验结论是_____

 

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