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【题目】如图,电源电压l8V且保持不变,电流表接“0~0.6A”量程,电压表接“0~15V”量程,灯泡上标有“6V 3W”字样,灯丝电阻保持恒定不变.求:
(1)灯泡正常发光时的电流;
(2)当电流表的示数为0.4A时,电压表的示数;
(3)为了保证电路的安全,滑动变阻器的最大阻值和允许接入的最小电阻.

【答案】
(1)灯泡正常发光时的电流为:I= = =0.5A.

答:灯泡正常发光时的电流为0.5A


(2)灯泡灯丝电阻为RL= = =12Ω,

当电流表的示数为0.4A时,灯泡两端的电压为:UL1=I1×RL=0.4A×12Ω=4.8V,

则电压表的示数为:UR0=U﹣UL1=18V﹣4.8V=13.2V.

答:电压表的示数为13.2V


(3)滑动变阻器接入电路的阻值最大时电压表示数应等于15V,此时灯泡两端电压为:

UL2=18V﹣15V=3V,

此时电路中的电流为I2= = =0.25A,

滑动变阻器接入电路的最大阻值为:Rm= = =60Ω,

电路中的最大电流为灯泡的额定电流Im=0.5A,此时电路中的总电阻为:

R= = =36Ω,

则滑动变阻器接入电路的最小阻值为Ra=R﹣RL=36Ω﹣12Ω=24Ω.

答:滑动变阻器的最大阻值和允许接入的最小电阻分别为60Ω和24Ω


【解析】(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,根据公式I= 可求灯泡正常发光时的电流.(2)灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量总电流,根据公式U=IR求出灯泡两端的电压,再根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器两端的电压,也就是电压表的示数.(3)滑动变阻器接入电路的阻值最大时,也就是说两端的电压最大时,电压表示数为15V,求出灯泡两端的电压,进一步求出电路的电流,根据公式R= 求出滑动变阻器接入电路的最大阻值.为了保证电路的安全,电路中最大电流应该是电流表的最大量程和灯泡的额定电流中最小的一个,然后根据公式R= 求出电路总电阻,进一步求出滑动变阻器接入电路的最小阻值.
【考点精析】认真审题,首先需要了解欧姆定律及其应用(欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR)).

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C.我们听到的铃声是通过空气传播的
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实验序号

斜面的倾斜程度

物块的重力G/N

斜面高度h/m

沿斜面的拉力F/N

斜面长s/m

机械效率

1

较缓

10

0.2

5.5

1

36.4%

2

较陡

10

0.4

7.0

1

57.1%

3

最陡

10

0.6

8.5

1

70.6%


(1)分析表中数据可得该实验是探究 . (选填“小明”或“小聪”)的猜想,结论是:在其它条件一定时,斜面 , 机械效率越高.
(2)另一位同学为探究自己的猜想,设计了如下步骤.
①把一块长木板的一端垫高,构成一个斜面.
②用弹簧测力计沿斜面把一木块拉上去,进行相关测量,计算出斜面的机械效率.
③保持斜面的不变,改变斜面的 , 再进行相关测量,并计算出斜面的机械效率.
④比较两次的大小,即可验证猜想是否正确.

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A.a
B.b
C.c
D.d

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实验序号

物重G/N

拉力F/N

移动距离S/m

钩码升高h/m

1

1

0.65

0.4

0.2

2

1.5

0.9

0.4

0.2


(1)第2次实验中拉力做的有用功是J,动滑轮的机械效率是
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