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10.有一只标有“12V 12W”灯泡,现手上只有一个电压为40V的电源.
求:(1)灯泡正常工作的电流;
(2)灯泡正常工作的电阻;
(3)若要将灯泡连入这个40V电源的电路,切使灯泡能正常工作应给它串还是并联一个电阻,画出电路图并计算出这个电阻值的大小?

分析 (1)已知灯泡标有“12V 12W”,根据P=UI可求得灯泡正常工作的电流;
(2)根据I=$\frac{U}{R}$变形可求得灯泡正常工作的电阻;
(3)要使小灯泡正常发光,小灯泡两端电压应该是12V,而电源电压为40V,需要串联一个电阻分压.根据I=$\frac{P}{U}$求出串联电路的电流,再根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出串联电阻的阻值.

解答 解:(1)由P=UI可得,灯泡正常工作的电流;I=$\frac{P}{U}$=$\frac{12W}{12V}$=1A,
(2)由I=$\frac{U}{R}$可得,灯泡正常工作的电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{12V}{1A}$=12Ω
(3)灯泡正常工作时的电流I=1A,
如果把它接在40V的电源,要使小灯泡正常发光,小灯泡两端电压应该是12V,则电路中需串联的一个电阻分压,
电阻两端电压为:UR=U-UL=40V-12V=28V,
串联的电阻阻值为:R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{28V}{1A}$=28Ω.如图所示:

答:(1)灯泡正常工作的电流为1A;
(2)灯泡正常工作的电阻其12Ω;
(3)若要将灯泡连入这个40V电源的电路,切使灯泡能正常工作应给它串联一个28Ω的电阻,电路图见上图所示.

点评 本题考查了电功率的计算和欧姆定律的应用,是一道比较典型的基础题.

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猜想2:透明平板玻璃成像的“明”、“暗”程度可能与光源的强度有关;
猜想3:透明平板玻璃成像的“明”、“暗”程度可能与物体的颜色有关.
【进行实验,收集数据】
实验一:如图所示,在水平桌面上竖直固定一块透明平板玻璃,同一物体固定在离透明平板玻璃 0.5m 的A点,在桌面的C点先后用不同功率的灯照亮A点处的物体,观察同一物体在不同光照下在透明平板玻璃中所成像的“明”、“暗”程度.
每次实验人的眼睛都在同一位置从右向左观察物体在透明玻璃板中的像,结果记入下表.
灯的功率/W物体和灯的距离/m像的明暗程度
51
251较暗
401
实验二:同一物体位置固定在A点不动,用同一盏5W 的灯先后在桌面B、C、D三点照亮A处的同一物体,同一位置观察同一物体在透明平板玻璃(仍固定不变)中成像的“明”、“暗”程度.结果记入下表.
灯的功率/W物体和灯的距离/m像的明暗程度
50.5
51.0较明
51.5
(1)小燕是用实验一来探究猜想2( 选填“1”、“2”或“3”).
(2)分析实验二的实验数据及结果可得结论:物体与灯的距离越小,物体所成的像越亮;
(3)你认为物体在透明平板玻璃中所成像的“明”、“暗”程度还与物体的明暗有关( 至少写一个因素),你说的因素在小燕上述两个实验中已经控制该变量( 选填“没有”或“已经”).
(4)小燕猜想1和猜想2还可归为物体成像的“明”、“暗”程度与物体的明暗有关.
(5)小燕猜想3中的“物体的颜色”这个变量在实验一和实验二中通过使用同一物体来进行控制的.
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