【題目】如圖,電源電壓恒定不變,R1=30Ω,滑動變阻器的最大阻值為20Ω,燈泡額定電壓為3V(忽略燈泡電阻的變化),電壓表量程為0~3V.當S、S1、S2都閉合,滑動變阻器滑片移到最右端時,電流表示數(shù)為0.5A;當閉合S,斷開S1、S2 , 滑片p位于中點時,小燈泡恰好正常發(fā)光.求:

(1)電源電壓;
(2)小燈泡的額定功率;
(3)S閉合,S1、S2都斷開時,電路消耗總功率的最大值.

【答案】
(1)解:S、S1、S2都閉合,滑動變阻器滑片移到最右端時,R1與R2并聯(lián),等效電路如圖1,

則I1= ,I2= ,

根據(jù)I=I1+I2 可得:

+ =I,即: + =0.5A,

答:電源電壓U=6V


(2)解:閉合S,斷開S1、S2,燈泡L與R2串聯(lián)接入電路,(或等效電路如圖2)

小燈泡正常發(fā)光,此時R2兩端電壓U2=U﹣UL=6V﹣3V=3V,

滑片p位于中點時,接入電路的阻值R′=10Ω,滑動變阻器接入的阻值最小,電流最大

電路中的電流IL=I2= = =0.3A;

燈泡的額定功率PL=ULIL=3V×0.3A=0.9W


(3)解:小燈泡的電阻RL= = =10Ω,

S閉合,S1、S2都斷開時,燈泡L與R2串聯(lián)接入電路,電壓表測燈泡兩端電壓,

若當滑動變阻器接入的阻值為0時,則電壓表示數(shù)為U=6V,

∵電壓表量程為0~3V.

∴電壓表示數(shù)應不大于3V,

∴則電路中的最大電流I= = =0.3A,

∴電路消耗的總功率的最大值P=UI=6V×0.3A=1.8W


【解析】(1)當S、S1、S2都閉合,滑動變阻器滑片移到最右端時,R1與R2并聯(lián),根據(jù)電阻的并聯(lián)求出總阻值,根據(jù)歐姆定律即可求電源電壓;(2)當閉合S,斷開S1、S2 , 燈泡與滑動變阻器串聯(lián),燈泡正常發(fā)光,則燈泡兩端的實際電壓與額定電壓相等,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出變阻器兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律求出此時的電流,根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率;(3)當閉合S,斷開S1、S2 , 燈泡與滑動變阻器串聯(lián),滑動變阻器接入的阻值最小,電流最大和電壓表量程為3V判斷出電路中最大電流.然后利用P=UI求電路的功率最大.
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解歐姆定律及其應用的相關知識,掌握歐姆定律的應用: ① 同一個電阻,阻值不變,與電流和電壓無關 但加在這個電阻兩端的電壓增大時,通過的電流也增大.(R=U/I) ② 當電壓不變時,電阻越大,則通過的電流就越小.(I=U/R) ③ 當電流一定時,電阻越大,則電阻兩端的電壓就越大.(U=IR),以及對電功率的計算公式的理解,了解計算電功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中單位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)計算電功率還可用公式:P=I2R和P= U2/R.

練習冊系列答案
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【題目】面對神奇的物理現(xiàn)象,人們在迷茫、好奇、敬畏的同時,不斷地努力探索.如圖所示是在物理學的發(fā)展中作出過巨大貢獻的科學巨匠,你能根據(jù)介紹說出他們的名字嗎?

甲    乙    丙    丁

(1)如圖甲所示,他是著名的天文學家、自然科學的先驅.他用日心說否定了影響人類達千年之久的托勒密地心說,有力地推動了人類文明的進程.他是__________

(2)如圖乙所示,他是經(jīng)典力學和實驗物理學的先驅,他率先用望遠鏡觀察天空,由此得到的關于天體運行的結果,有力地支持了哥白尼的日心說.他是________

(3)如圖丙所示,他被人們譽為偉大的物理學家.他在前人研究的基礎上,構建了具有劃時代意義的經(jīng)典物理學體系.他發(fā)現(xiàn)日月星辰的運轉與蘋果下落有某些相似之處,從而建立了以他的名字命名的運動三大定律.他是________

(4)如圖丁所示,他被譽為20世紀杰出的物理學家.他認為:當物體的運動速度接近光速時,人們所熟悉的空間和時間等概念都會發(fā)生變化.他是______________

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(1)燈泡的阻值;
(2)當開關S1 , S2均閉合時,電路中的電流;
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A.
B.
C.
D.

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(1)在不同溫度下分別測出對應的水柱高度h,記錄的數(shù)據(jù)如下表

根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算相鄰兩次測量水柱的高度差,并填入表內空格.由此可知:

①當溫度升高時,管內水柱高度h_______(填“變大”、“變小”、“不變”);

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(2)通過實驗,同學們發(fā)現(xiàn)用“伽利略溫度計”來測溫度,還存在一些不足之處,其中主要的不足之處有①_______,②_______

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