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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R_L，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？

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= $\text{[math]}$ 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= $\text{[math]}$ 得：
灯泡的电阻R_L= $\text{[math]}$ =12Ω；
当开关节接“3”时，灯泡的功率最小，
R_总=R_L+R₁+R₂+R₃=24Ω，
I= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =0.5A
灯泡的电压U_L=IR_L=0.5A×12Ω=6V，
灯泡的功率P_小=I²×R_L=（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_大=P_额=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．
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．
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．

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（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

A变成

0.075

A．

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（2012?贵港）下面是小聪和小明做“测量定值电阻R_x”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

（选择下列故障原因的字母代号）
A、电阻R_x短路 B、电阻R_x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

左

（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R_x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

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

Ω．（设电源电压恒定）
（5）比较小聪和小明的实验，你认为

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

．
（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

；滑动变阻器选

滑动变阻器R₃“1kΩ 0.1A”

．

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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

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