分析 由电路图可知,滑动变阻器R与灯泡L串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据P=UI和串联电路的电流特点求出电路中的电流,利用P=UI求出滑动变阻器消耗的电功率;
(2)比较灯泡的额定电流和电流表的量程确定电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的总电阻,利用电阻的串联求出最小阻值;当电压表的示数最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出接入电路的最大阻值,进一步得出变阻器接入电路中电阻的范围.
解答 解:由电路图可知,滑动变阻器R与灯泡L串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)灯泡正常发光时的电压UL=6V,功率PL=3W,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压:
UR=U-UL=8V-6V=2V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由P=UI可得,电路中的电流:
I=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A,
则滑动变阻器的功率:
PR=URI=2V×0.5A=1W;
(2)灯泡的额定电流为0.5A,电流表的量程为0~0.6A,则电路中的最大电流为0.5A,
由I=$\frac{U}{R}$可得,灯泡的电阻:
RL=$\frac{{U}_{L}}{I}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω,
电路中的总电阻:
R总=$\frac{U}{I}$=$\frac{8V}{0.5A}$=16Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
R小=R总-RL=16Ω-12Ω=4Ω,
当电压表的示数UR大=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
此时灯泡两端的电压:
UL′=U-UR大=8V-3V=5V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,I小=$\frac{{U}_{L}′}{{R}_{L}}$=$\frac{{U}_{R大}}{{R}_{大}}$,即$\frac{5V}{12Ω}$=$\frac{3V}{{R}_{大}}$,
解得:R大=7.2Ω,
则滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是4Ω~7.2Ω.
故答案为:1;4Ω~7.2.
点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据灯泡的额定电压和电流表的量程确定电路中的最大电流.
科目:初中物理 来源:2017届江苏省连云港市灌云县西片九年级下学期第一次月考物理试卷(解析版) 题型:选择题
在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S后,电路正常工作。过了一会儿,电流表的示数变大,且电压表与电流示数的比值不变,则下列判断中正确的是
A. 电阻R断路,灯L变暗
B. 电阻R短路,灯L变亮
C. 灯L断路,电压表的示数变小
D. 灯L短路,电压表的示数变大
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
实验序号 | “路面”材料 | 小车运动的路程(cm) |
1 | 棉布 | 40 |
2 | 木板 | 70 |
3 | 玻璃 | 110 |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 音色 | B. | 响度 | C. | 音调 | D. | 频率 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 伽利略理想实验是在可靠事实的基础上,进行抽象思维而创造出来的一种科学推理法,是科学研究中的一种重要方法 | |
B. | 在伽利略理想实验中,小球总能准确地到达与起始点相同的高度,说明小球的机械能守恒 | |
C. | 小球沿BC方向运动时,小球的动能转化为重力势能 | |
D. | 小球沿BF方向运动时,小球的机械能逐渐减小 |
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