小林在做测量小灯泡功率的实验时.连接了如图甲所示电路.电源电压保持不变.小灯泡额定电压为2.5V．闭合开关后.将滑动变阻器滑片P从最右端开始向左滑动到某一位置的过程中.电流表示数与电压表示数的闭合曲线如图乙所示．求:(1)小灯泡正常发光时的电阻,(2)当电压表示数为1V时.小灯泡在1min中内消耗的电能,(3)灯泡正常发光时.滑动变阻器连入� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

16．

小林在做测量小灯泡功率的实验时，连接了如图甲所示电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为2.5V．闭合开关后，将滑动变阻器滑片P从最右端开始向左滑动到某一位置的过程中，电流表示数与电压表示数的闭合曲线如图乙所示．求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）当电压表示数为1V时，小灯泡在1min中内消耗的电能；
（3）灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的阻值是其最大阻值的五分之一．求电源电压．

分析（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据图象读出通过灯泡的电流，根据欧姆定律求出此时的电阻；
（2）根据图乙读出电压表的示数为1V时通过的电流，根据W=UIt求出小灯泡在1min中内消耗的电能；
（3）当滑动变阻器的滑片位于P最右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，根据图乙读出电路中的最小电流和电压表的示数，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压；灯泡正常发光时，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压，根据电源的电压不变得出等式即可求出电源的电压．

解答解：（1）灯泡正常发光时的电压U_L=2.5V，由图象可知通过灯泡的电流I_L=0.25A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，正常发光时的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω；
（2）当电压表示数为1V时，由图乙可知通过的电流I_L′=0.2A，
小灯泡在1min中内消耗的电能：
W=U_L′I_L′t=1V×0.2A×60s=12J；
（3）当滑动变阻器的滑片位于P最右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的最小电流I_小=0.15A，电压表的示数U_L″=0.5V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U=I_小R+U_L″=0.15A×R+0.5V，
灯泡正常发光时，电源的电压：
U=I_L×$\frac{1}{5}$R+U_L=0.25A×$\frac{1}{5}$R+2.5V，
因电源的电压不变，
所以，0.15A×R+0.5V=0.25A×$\frac{1}{5}$R+2.5V，
解得：R=20Ω，
电源的电压U=I_小R+U_L″=0.15A×20Ω+0.5V=3.5V．
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为10Ω；
（2）当电压表示数为1V时，小灯泡在1min中内消耗的电能为12J；
（3）电源电压为3.5V．

点评本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功公式的应用，从图象中读出电流和电压的对应值是关键．

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（1）灯泡的额定功率；
（2）甲图中，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值；
（3）甲图中，当电压表示数是5V时，灯泡L的实际功率；
（4）填表，由数据可知，灯泡L的电阻随电压的增大逐渐增大；

U/V	1	2	3	4	5	6	7	8
U/A	0.17	0.25	0.34	0.40	0.45	0.50	0.53	0.57
R/Ω

（5）若甲图的目的只是让灯泡L发光，而变阻器所消耗的能量是无用的，R相当于实际家庭电路中的输电线电阻；（3）问中电路消耗电能的效率η=？

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A．

①③

B．

②③

C．

②④

D．

①④

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4．

如图所示，小丽用三个均重10N的滑轮组成的滑轮组以1m/s匀速起吊重470N的物体，物体上升5m，不计绳的重力及一切摩擦．绳的拉力F=125N；滑轮组的机械效率为94%．

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11．

2015年10月5日考古学家在黄海海域发现甲午海战沉船“致远舰”的消息轰动了整个考古界，随着水下考古工作的进行，一些重要文物近日陆续出水重见天日，关于这艘在海水中沉睡了120余年的战舰是如何被打捞起的谜题也逐步解开．现某课外活动小组，照此设计了如图所示的简单机械，模拟打捞沉船，实验中用实心立方体A代替沉船，已知A的体积为0.1m³，质量为280kg（设整个过程A均为匀速直线运动状态，忽略钢缆绳重及滑轮摩擦，不考虑风浪，水流等因素的影响）
（1）A完全浸没在水中时受到的浮力是多大？（ρ_水=1.0×10³kg/m³）
（2）若A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为60%，那么A完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力F为多大？
（3）若A完全打捞出水面后，以0.1m/s的速度被匀速提升，求岸上钢绳拉力F的功率．

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1．

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8．