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精英家教网星期天,小聪和小明根据课本中有关“综合实践活动”的要求与提示,找来了“12V、12W”的灯泡、电压恒定为12V的电源、开关、导线以及几个阻值相同的电阻,自制了一个亮度可调节的小台灯,其电路如图所示.假设灯泡电阻为RL,且不因温度而发生变化,已知R1=R2=R3=
RL3
.在调节开关从“O”到“3”档的过程中:
(1)灯泡的亮度将如何变化?写出分析依据.
(2)灯泡两端的最小电压是多少?灯泡功率的调节范围是多少?
分析:由图可知:灯泡和各档位的电阻串联;
(1)调档位时,总电阻变大,电流减小,由P=I2R可知,实际功率减小,所以灯泡亮度变暗;
(2)在3档位时,由欧姆定律求出电路中的电流最小,由P=I2R求出灯泡的最小功率及其两端的电压;在0档位时,总电阻最小,电流最大,由实际电压等于额定电压,求出灯泡最大功率,即可求出功率的调节范围.
解答:解:(1)由图可知:灯泡和各档位的电阻串联
在开关从“O”档调到“3”档的过程中,接入电路中的总电阻增加,
根据I=
U
R
可知:灯泡的电流减小,
由公式P=I2R可知:灯泡的实际功率减小,所以亮度减小.
答:灯泡的亮度将减小,分析的依据是:串联电路中电阻增大,电流减小,实际功率就减小,灯泡变暗.
(2)由P=
U2
R
得:
灯泡的电阻RL=
UL2
PL
=
(12V)2
12W
=12Ω;
当开关节接“3”时,灯泡的功率最小,
R=RL+R1+R2+R3=24Ω,
I=
U
R
=
12V
24Ω
=0.5A
灯泡的电压UL=IRL=0.5A×12Ω=6V,
灯泡的功率P=I2×RL=(0.5)2×12Ω=3W;
当开关节接“0”时,灯泡的功率最大
∵U实际=U额定
∴P=P=12W.
答:灯泡两端的最小电压是6V;灯泡功率的调节范围是3W~12W.
点评:本题的关键:一是调节档位时,利用电路中电流的变化判断灯泡实际功率的变化,二是在何时灯泡功率最大和最小,再利用功率公式和欧姆定律即可求出.
练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

(2010?昌平区二模)小聪和小明一起研究“当导体两端电压保持一定时,导体中电流跟导体的电阻的关系”实验中,根据测量数据绘制出图象如图所示,由此可以推断:当导体的电阻从30Ω变成40Ω时,通过导体的电流从
0.1
0.1
A变成
0.075
0.075
A.

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

(2012?贵港)下面是小聪和小明做“测量定值电阻Rx”的实验
(1)图甲是小聪设计的测电阻而连接的电路,尚未完整,请用笔画线代替导线,把电路连接好,使滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的读数变大;
(2)小聪在正确连接后,闭合开关,发现电压表的指针有明显偏转,电流表的指针几乎没有偏转,该故障的原因是
B
B
(选择下列故障原因的字母代号)
A、电阻Rx短路   B、电阻Rx断路
C、电源接线接触不良   D、电流表断路
(3)小聪在排除了电路故障后,先把滑动变阻器的滑片调到最
(选“左”或“右”)端,闭合开关,再调节滑动变阻器的滑片,测得多组数据,并由这些数据计算得定值电阻Rx的阻值为9.8Ω.
(4)小明在实验时,发现电压表已损坏,他设计了如图乙所示的电路进行试验,先把滑动电阻器的滑片调到电阻值最大处,闭合开关S1、S2,电流表的读数如图丙所示,为
0.9
0.9
A;保持滑动变阻器的滑片不动,闭合开关S1,断开开关S2时,电流表的示数为0.3A,已知滑动变阻器R1规格为“20Ω 1A”根据小明测得的数据计算出定值电阻Rx的阻值是
10
10
Ω.(设电源电压恒定)
(5)比较小聪和小明的实验,你认为
小聪
小聪
的实验结果更准确,理由是
仅做一次测量,测量误差较大,应移动滑动变阻器滑片,改变被测电阻两端的电压,进行多次测量
仅做一次测量,测量误差较大,应移动滑动变阻器滑片,改变被测电阻两端的电压,进行多次测量

(6)小明想借用学校实验室的器材测量家里电热毯的电阻(电热毯的额定电压为220V,额定功率约100W),老师告诉他,实验室有以下器材可供选用;
①电流表A1,量程“0~30mA”
②电流表A2,量程“0~0.6A”
③电流表A3,量程“0~3A”
④电压表V,有“0~3V”和“0~15V”两个量程;
⑤滑动变阻器R1“20Ω 1A”
⑥滑动变阻器R2“50Ω 0.5A”
⑦滑动变阻器R3“1kΩ 0.1A”
小明打算用12V的学生电源作为电源,为了较准确地测出电热毯的电阻值,则电流表选
电流表A1
电流表A1
;滑动变阻器选
滑动变阻器R3“1kΩ 0.1A”
滑动变阻器R3“1kΩ 0.1A”

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

星期天,小聪和小明根据课本中有关“综合实践活动”的要求与提示,找来了“12V、12W”的灯泡、电压恒定为12V的电源、开关、导线以及几个阻值相同的电阻,自制了一个亮度可调节的小台灯,其电路如图所示.假设灯泡电阻为RL,且不因温度而发生变化,已知R1=R2=R3=数学公式.在调节开关从“0”到“3”档的过程中:
(1)灯泡的亮度将如何变化?写出分析依据.
(2)灯泡两端的最小电压是多少?灯泡功率的调节范围是多少?

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科目:初中物理 来源:2006年湖南省衡阳市中考物理试卷(解析版) 题型:解答题

星期天,小聪和小明根据课本中有关“综合实践活动”的要求与提示,找来了“12V、12W”的灯泡、电压恒定为12V的电源、开关、导线以及几个阻值相同的电阻,自制了一个亮度可调节的小台灯,其电路如图所示.假设灯泡电阻为RL,且不因温度而发生变化,已知R1=R2=R3=.在调节开关从“O”到“3”档的过程中:
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