分析 (1)分析电路的连接,根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求灯的电阻;
(2)分析滑片移动时,电路的连接,根据电阻的串联和电源电压不变,根据电源电压不变时,通过导体的电流与电阻成反比,列方程求电源电压和电阻R;
(3)设变阻器的电压为U′时消耗的电功率为$\frac{27}{16}$W时,根据串联电路的规律和欧姆定律,由P=UI列方程解出
变阻器的电压,再由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求变阻器接入电路中的电阻.
解答 解:
(1)由电路图可知,该电路是串联电路,电流表测量电路中的电流,
灯泡L标有“6V 6W”表示灯的额定电压为6V,额定功率为6W,
则灯泡L的电阻:
RL=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}=\frac{(6V)^{2}}{6W}$=6Ω;
(2)当滑片P移到最右端时,变阻器连入电路中的电阻为0,灯L与电阻R串联,
电流表的示数为I1=1A,根据电阻的串联可得总电阻:R总1=RL+R=6Ω+R;
当滑片P移到最左端时,变阻器R′、灯L和电阻R串联,
此时电流表的示数为I2=0.2A,此时的总电阻:R总2=R′+RL+R=36Ω+6Ω+R=42Ω+R,
因电源电压不变,所以电路中的电流与总电阻成反比,
则有:$\frac{{R}_{总2}}{{R}_{总1}}$=$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}$,即$\frac{42Ω+R}{6Ω+R}$=$\frac{1A}{0.2A}$,
解得R=3Ω;
则电源电压:U=I1R总1=1A×(6Ω+3Ω)=9V;
(3)移动滑片P,设当变阻器的电压为U′时,滑动变阻器消耗的电功率为$\frac{27}{16}$W,
根据串联电路电压的规律,灯与R的电压ULR=U-U′,
由欧姆定律和电阻的串联可得,通过灯与R的电流:
I=$\frac{{U}_{LR}}{{R}_{L}+R}=\frac{9V-U′}{6Ω+3Ω}$,
根据串联电路电流规律,通过变阻器的电流:I滑=I=$\frac{9V-U′}{6Ω+3Ω}$--------①,
根据P=UI可得,变阻器消耗的电功率为:$\frac{27}{16}$W=U′I-------②,
将①代入②解得:U′=6.75V 或U′=2.25V,
根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得U=$\sqrt{PR}$,
所以有:6.75V=$\sqrt{\frac{27}{16}W{×R}_{滑}}$ 或 2.25V=$\sqrt{\frac{27}{16}W{×R}_{滑}}$,
分别解之R滑=27Ω 或R滑=3Ω.(因当滑片P移到最右端时,电流表的示数为1A,不超过灯的额定电流,故两个电阻均符合题意)
故答案为:(1)串;6;
(2)电源电压是9V;定值电阻R的阻值是3Ω;
(3)滑动变阻器接入电路的阻值是27Ω 或3Ω.
点评 本题考查串联电路的规律和欧姆定律及电功率公式的运用,体现了数学知识的运用,难度较大.
科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 电流表的示数为0.2A | |
B. | 滑动变阻器R接入电路中的电阻为15Ω | |
C. | 电路消耗的总功率为1.35W | |
D. | 10s内滑动变阻器R产生的热量为13.5J |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 保险丝熔断后,可用铜丝代替 | |
B. | 使用试电笔时,手可以接触试电笔笔尖金属体 | |
C. | 因用电引起火灾,应先切断电源 | |
D. | 湿衣服晾在电线上 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 龙舟漂浮在水面上,说明龙舟受到的浮力大于重力 | |
B. | 运动员向后划水,龙舟向前运动,说明力的作用是相互的 | |
C. | 比赛过程中鼓声振天,说明声音在空气中可以传播,在水中不能传播 | |
D. | 运动员划水的船桨不是杠杆 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 物质是由微粒组成的,微粒之间有空隙 | |
B. | 固体是由微粒组成的,液体是连成一片的 | |
C. | 液体是由微粒组成的,固体是连成一片的 | |
D. | 物质由微粒组成的,各个微粒在一起,形成我们看到的连续体 |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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