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如图所示,灯泡E的额定功率为6W,R2是定值电阻,R3是一个滑动变阻器,电源电压保持不变.当开关S1闭合,S2、S3断开,滑动变阻器的滑片P在滑动变阻器的正中间时,灯泡的功率为额定功率的1/9,电阻R2的电功率为P1.当开关S2、S3闭合,S1断开,滑动变阻器的滑片P滑到a端时,灯泡E正常工作.当开关S1、S2闭合,S3断开,滑动变阻器的滑片P滑到b端时,R2的功率为P2,且P1=P2.问:哪种情况下电路消耗的电功率最小?为多少瓦?

答案:
解析:

  解:根据开关的不同状态,可得如图所示的三种电路状态.

  由甲、乙两图得

  PI2RE  PRE  

  得:2RER2

  由甲、乙电路可得P1P2

  得I

  RER2R2R3

  得R32RE

  根据  P  可知,当电路中电阻最大时,电路消耗的功率最小.

  由电路甲、乙状态可得

  

  所以:P2W

  答:在甲状态中电路消耗功率最小,最小值为2W


练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:

(2008?西城区一模)小灯泡上标有“2.5V  0.3A”字样.小明问过老师后,知道这些数字表示的意思.他想实际测量这个小灯泡的额定功率,于是连接成如图所示的电路.
(1)请你指出此图中的一处错误:
电压表错接在滑动变阻器两端
电压表错接在滑动变阻器两端

(2)修改错误后,闭合开关S,发现小灯泡L不发光,电压表和电流表都没有示数.在老师的帮助下,小明用电压表检查故障.部分测量结果记录如下表,由此可以判断,在
fg
fg
两点之间有
断路
断路
故障.
电压表连接位置 a h a b a d b e b f d g f h
电压表示数
(3)排除上述故障后再接通电路,发现小灯泡L发光,但电流表仍无示数.小明看到手边还有一个电阻值已知的定值电阻R0,于是决定改变实验方案,用电阻R0替换电流表.请你帮助他,
①在右边的方框中画出改变方案后的实验电路图;
②写出主要实验操作步骤:

③根据上述测量的结果,写出小灯泡额定功率的表达式PL=
UU0
R0
或2.5V×
U0
R0
UU0
R0
或2.5V×
U0
R0

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,小明同学设计的电路如图甲所示,他选用的小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω左右,电源为6V且不变.

(1)正确连好电路后,闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到
A
A
(填写“A”或“B”)
(2)连好电路后,闭合开关S,小明发现灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数为6V,产生故障的原因可能是哪几种情况
B、C、E
B、C、E
.(填写序号)
A.小灯泡短路 
B.小灯泡的灯丝断了  
C.小灯泡的灯座接触不良 
 D.电压表的正、负接线柱接反  
E.滑片放在最小值处
(3)排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡的额定电压下正常发光时,电流表的示数位置如图乙所示,则灯泡的额定功率为
1.064
1.064
W.
(4)小华在用小明的器材进行实验时,遇到下面的问题,请你为她解决问题:
问题:电压表的15V的量程坏了,不增加其它器材,如何去测量小灯泡的额定功率?在虚线方框中画出电路图,并在方框的右边写出步骤及表达式
简要实验步骤:表达式:P=
3.8I
3.8I

(用步骤里的物理量表达)
(5)在实验中相互诊断出现的问题,对学习很有帮助.请你也参与进来,对下面的问题进行诊断.(指出错误,或说明错误的原因)
病症一:测小灯泡电功率实验数据的表格设计有不妥之处.
病症二:连接电路后闭合开关,电压表和电流表的示数出现如图丁所示的非正常情况.
次数 U/V I/A P/W
1 2.00 0.16 0.32
2 2.50 0.25 0.63
3 3.00 0.27 0.81
小灯泡电功率的平均值P平均=0.59W
病症一诊断 病症二诊断
小灯泡电功率的平均值P是没有意义的
小灯泡电功率的平均值P是没有意义的
电压表的指针偏向最左端是正负接线柱接反了;
电流表的指针偏向最右端是选用的量程过小
电压表的指针偏向最左端是正负接线柱接反了;
电流表的指针偏向最右端是选用的量程过小

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,小明同学设计的电路如图所示,他选用的小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω左右,电源为6V且不变.

(1)请用笔画线代替导线,将图1中的实物电路连接完整(连线不得交叉,正确选用电表的量程);
(2)正确连好电路后,闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到
A
A
(填写“A”或“B”)
(3)连好电路后,闭合开关S,小明发现灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数为6V,产生故障的原因可能是哪几种情况
BC
BC
.(填写序号)
A.小灯泡短路 B.小灯泡的灯丝断了  C.小灯泡的灯座接触不良  D.电压表的正、负接线柱接反  E.滑片放在最小值处.
(4)排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡的额定电压下正常发光时,电流表的示数位置如图2所示,则灯泡的额定功率为
1.064
1.064
W.
(5)小华在用小明的器材进行实验时,遇到下面的问题,请你为她解决问题:
问题一:电压表的15V的量程坏了,不增加其它器材,如何去测量小灯泡的额定功率?在虚线方框中画出电路图,并在方框的右边写出步骤及表达式.
步骤:
①按实验电路图连接实验电路;②闭合开关,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.2V,读出电流表示数I;③整理实验器材,灯泡功率P=UI=3.8I.
①按实验电路图连接实验电路;②闭合开关,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.2V,读出电流表示数I;③整理实验器材,灯泡功率P=UI=3.8I.

表达式:P=
3.8I
3.8I
.(用步骤里的物理量表达)
问题二:电流表坏了,给你一个已知电阻R0,如何去测量小灯泡的额定功率?在虚线方框中画出电路图,并在方框的右边写出步骤及表达式.
步骤:
①按实验电路图连接实验电路,电压表与灯泡并联;②闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数等于灯泡额定电压3.8V;然后保持滑片位置不变,把电压表与定值电阻并联,测出定值电阻两端电压U;③整理实验器材,通过定值电阻的电流I=
U
R0
,灯泡功率P=ULI=
3.8U
R0
①按实验电路图连接实验电路,电压表与灯泡并联;②闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数等于灯泡额定电压3.8V;然后保持滑片位置不变,把电压表与定值电阻并联,测出定值电阻两端电压U;③整理实验器材,通过定值电阻的电流I=
U
R0
,灯泡功率P=ULI=
3.8U
R0

表达式:P=
3.8U
R0
3.8U
R0
.(用步骤里的物理量表达)
(6)在实验相互诊断出现的问题,对学习很有帮助.请你也参与进来,对下面的问题进行诊断.(指出错误,或说明错误的原因)
病症一:测小灯泡电功率实验数据的表格设计有不妥之处.
病症二:连接完电路后,闭合开关,电压表和电流表的示数出现如图所示的非正常情况.
次数 U/V I/A P/W
1 2.00 0.16 0.32
2 2.50 0.25 0.63
3 3.00 0.27 0.81
小灯泡电功率的平均值P平均=0.59
W
病症一诊断 病症二诊断

求不同电压下功率的平均值没有实际意义
求不同电压下功率的平均值没有实际意义

电压表正负接线柱接反了,所选电流表量程太小
电压表正负接线柱接反了,所选电流表量程太小

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科目:初中物理 来源:灵宝市2006年九年级中招模拟考试、物理试卷 题型:058

在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,小明同学设计的电路如图甲所示,他选用的小灯泡的额定电压为3.8 V,电阻约为10 Ω左右,电源为6 V且不变.

(1)

请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(连线不得交叉,正确选用电表的量程);

[  ]

A.

小灯泡短路

B.

小灯泡的灯丝断了

C.

小灯泡的灯座接触不良

D.

电压表的正、负接线柱接反

E.

滑片放在最小值处.

(2)

正确连好电路后,闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到________(填写“A”或“B”)

[  ]

A.

小灯泡短路

B.

小灯泡的灯丝断了

C.

小灯泡的灯座接触不良

D.

电压表的正、负接线柱接反

E.

滑片放在最小值处.

(3)

连好电路后,闭合开关S,小明发现灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数为6 V,产生故障的原因可能是哪几种情况

A.

小灯泡短路

B.

小灯泡的灯丝断了

C.

小灯泡的灯座接触不良

D.

电压表的正、负接线柱接反

E.

滑片放在最小值处.

(4)

排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡的额定电压下正常发光时,电流表的示数位置如图乙所示,则灯泡的额定功率为________ W.

(5)

小华在用小明的器材进行实验时,遇到下面的问题,请你为她解决问题:

问题:电流表坏了,给你一个已知电阻R0,如何去测量小灯泡的额定功率?在虚线方框中画出电路图,并在方框的旁边写出步骤及表达式.

步骤:①按电路图连好实物;

步骤:②________;

步骤:③________;

步骤:④整理器材.

表达式:P________.(用步骤里的物理量表达)

(6)

在实验中相互诊断出现的问题,对学习很有帮助.请你也参与进来,对下面的问题进行诊断.(指出错误,或说明错误的原因)

病症一:测小灯泡电功率实验数据的表格设计有不妥之处.

病症二:连接完电路后,闭合开关,电压表和电流表的示数出现如图所示的非正常情况.

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科目:初中物理 来源:期末题 题型:实验题

在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,小明同学设计的电路如图甲所示,他选用的小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω左右,电源为6V且不变.
(1)正确连好电路后,闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到_____________(填写“A”或“B”) 
(2)连好电路后,闭合开关S,小明发现灯泡不发光, 电流表的示数为零,电压表的示数为6V,产生故障的原因可能是哪几种情况_____________.(填写序号)
A.小灯泡短路 
B.小灯泡的灯丝断了
C.小灯泡的灯座接触不良
D.电压表的正、负接线柱接反
E.滑片放在最小值处
(3)排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡的额定电压下正常发光时,电流表的示数位置如图乙所示,则灯泡的额定功率为____________W.
(4)小华在用小明的器材进行实验时,遇到下面的问题,请你为她解决问题:
问题:电压表的15V的量程坏了,不增加其它器材,如何去测量小灯泡的额定功率?在虚线方框中画出电路图,并写出步骤及表达式
简要实验步骤:__________________________
表达式:P=________________.(用步骤里的物理量表达)
(5)在实验中相互诊断出现的问题,对学习很有帮助.请你也参与进来,对下面的问题进行诊断.(指出错误,或说明错误的原因)
病症一:测小灯泡电功率实验数据的表格设计有不妥之处.
病症二:连接电路后闭合开关,电压表和电流表的示数出现如图所示的非正常情况.

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