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16.如图所示,电源电压为6V,小灯泡标有“4V  1.6W”的字样,定值电阻R=20Ω,不考虑温度对灯丝电阻的影响,滑动变阻器上标有“0~20Ω,1A”字样.求:
(1)小灯泡的电阻为多大?
(2)若只闭合S,S1时,要使电路消耗的功率最小,此时滑动变阻器的滑片应向哪端移动?此时消耗最小功率是多少W?
(3)若电流表的测量范围为0~0.6A,电压表的测量范围为0~3V,当只闭合S与S2时,在不损坏用电器的前提下,求滑动变阻器的取值范围.

分析 (1)根据灯牌铭牌确定其额定电压与额定功率,应用电功率的变形公式可以求出灯泡电阻;
(2)分析清楚电路结构,应用串联电路特点与电功率公式求出最小电功率;
(3)分析清楚电路结构,根据题意确定电路最大与最小电流,然后应用串联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小与最大阻值,再确定其阻值变化范围.

解答 解:(1)由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,灯泡电阻:
RL=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{(4V)^{2}}{1.6W}$=10Ω;
(2)由图示电路图可知,只闭合S,S1时两电阻串联,
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,在电压U一定时,电路总电阻R越大,电路总功率越小,
只闭合S、S1,滑片移至b端时电路总电阻最大,功率最小,
最小功率:P=$\frac{{U}^{2}}{R+{R}_{0最大}}$=$\frac{(6V)^{2}}{20Ω+20Ω}$=0.9W;
(3)由P=UI可知,灯泡额定电流:IL=$\frac{{P}_{{L}_{额}}}{{U}_{L额}}$=$\frac{1.6W}{4V}$=0.4A,
由图示电路图可知,当只闭合S与S2时灯泡与滑动变阻器串联,
电流表的测量范围为0~0.6A,灯泡额定电流为0.4A,则电路最大电流:I=0.4A,
由I=$\frac{U}{R}$可知,R总最小=RL+R=$\frac{U}{{I}_{最大}}$=$\frac{6V}{0.4A}$=15Ω,
滑动变阻器接入电路的最小电阻:R滑最小=R总最小-RL=15Ω-10Ω=5Ω,
电压表的测量范围为0~3V,滑动变阻器两端最大电压:U滑最大=3V,
此时滑动变阻接入电路的阻值最大,电路电流最小,
最小电路电流:I最小=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{U-{U}_{滑最大}}{{R}_{L}}$=$\frac{6V-3V}{10Ω}$=0.3A,
由I=$\frac{U}{R}$可知,R滑最大=$\frac{{U}_{滑最大}}{{I}_{最小}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω,
滑动变阻器接入电路的阻值范围是:5Ω~10Ω;
答:(1)小灯泡的电阻为10Ω;
(2)若只闭合S,S1时,要使电路消耗的功率最小,此时滑动变阻器的滑片应向b端移动,此时消耗最小功率是0.9W;
(3)滑动变阻器的取值范围是:5Ω~10Ω.

点评 本题考查了欧姆定律和电功率计算公式的应用,解决本题的关键:一是串并联电路的识别和串并联电路电压、电流以及电阻特点的应用,二是根据已知条件找到滑动变阻器调节范围,三是欧姆定律和电功率公式的灵活应用.

练习册系列答案
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(3)实验中由于蜡烛燃烧变短,像将向上移动,如保持蜡烛、光屏不动,将凸透镜向下移动,可以使烛焰的像清晰地成在光屏的中央.调好后,烛焰中心在凸透镜中心下方(填“上方”、“中间”或“下方”).

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11.人们在工作、生活中的下列做法正确的是(  )
A.油锅中的油着火用锅盖盖灭B.只要不接触带电体就不会触电
C.在煤矿中采煤用火把照明D.厨房内煤气泄漏开启排气扇通风

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1.如图所示,水平面上有一底面积为S的圆柱形容器,容器中装有密度为ρ、质量为m的水.现将一个质量分布均匀、底面积为S0、体积为V的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块浸入水中的体积为V1,用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出),则(  )
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8.如图所示,底面积相同的甲、乙两容器,装有质量相同的不同液体,其高度相同,则它们对容器底部压强的大小关系正确的是(  )
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C.P<PD.条件不足,无法判断

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5.小明在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计,底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等.

(1)小明进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为2.7N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
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(5)小明在步骤B的基础上继续探究:保持铜块下表面所处的位置不变,把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向烧杯内加水,发现弹簧测力计的示数逐渐减小(选填“增大”或“减小”):当所加水使铜块刚好浸没时(水未溢出),烧杯底部受到水的压强增加了420Pa.(已知在一定范围内,弹簧受到的拉力每减少0.1N,弹簧的长度就缩短0.1cm)

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6.如图所示为宝山到腾冲的龙江大桥于2016年4月12日正式通车,它号称云南最美公路桥,大桥总长约为2500m,最高限速100km/h,若某小汽车以最高限速在此桥上匀速行驶时,受到的阻力为1800N,乘员的平均质量为60kg,小汽车的部分参数如表(g取10N/kg).

 空车质量 1300kg
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(1)小汽车以最高限速匀速通过此桥需要多少小时?
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