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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

    　　P额＝I2RE　　P额＝RE　　＝

    　　得：2RE＝R2＋

    　　由甲、乙电路可得P1＝P2

    　　得I＝

    　　RE＋R2＋＝R2＋R3

    　　得R3＝2RE

    　　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：P总＝2W

    　　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
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    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 有 无 无 无 无 有 有
    （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=
    U额U0
    R0
    或2.5V×
    U0
    R0
    U额U0
    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额=
    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额=
    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额=
    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额＝________．(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额=________________．（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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