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(2011?宜兴市二模)某科学兴趣小组的同学在实验室发现一个有趣的元件(如图甲所示):透明玻璃壳内有一个标有“6V 3.6W”字样的小灯泡L(阻值不变)和一个由一种半导体材料制成的导体R0,A、B、C是其外露的三个接线柱.为进一步了解导体R0的某些特征,他们使用了如图乙所示电源电压恒为6V的实验装置,把导线M、N分别与A,C接线柱相连,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,测得了一组电流表和电压表的读数,并绘制成图丙所示曲线.
(1)小灯泡L的电阻和它正常工作时的电流是多少?
(2)小明同学在原来连线的基础上,再用导线连接A、B两个接线柱,闭合开关S,把滑片P移到a端,此时电流表的示数是多少安培?
(3)若把导线M、N分别接到A、B接线柱上,闭合开关S,把滑片P移到a端,则小灯泡消耗的电功率为多少?
分析:(1)由灯的铭牌可知额定电压和额定功率,根据R=
U2
P
求出灯丝电阻,利用欧姆定律求出灯正常工作时的电流;
(2)再用导线连接A、B两个接线柱,闭合开关S,把滑片P移到a端时,电阻R0和灯L并联,此时灯泡正常工作,通过灯泡的电流和额定电流相等,再从图中找出当电压为6V时通过R0的电流值I0,利用并联电路的电流特点求电流表的示数;
(3)把导线M、N分别接到A、B接线柱上,闭合开关S,把滑片P移到a端时,电阻R0和灯L串联,根据串联电路的电压特点和欧姆定律确定电路中的电流,再利用P=UI求出小灯泡消耗的电功率.
解答:解:(1)灯泡的电阻:
RL=
UL2
PL
=
(6V)2
3.6W
=10Ω,
灯正常工作时的电流:
IL=
PL
UL
=
3.6W
6V
=0.6A;
(2)由图象可知,当U=6V时,通过R0的电流为I0为0.6A,
则I=IL+I0=0.6A+0.6A=1.2A;
(3)此时灯和半导体元件组成串联电路,U=IRL+U,
查半导体的I-U曲线可知,只有当U0=4V时,I=0.2A,上述等式成立,
则此时小灯功率为PL=ULI=(U-U0)I=(6V-4V)×0.2A=0.4W.
答:(1)小灯泡L的电阻为10Ω,正常工作时的电流为0.6A;
(2)此时电流表的示数为1.2A;
(3)小灯泡消耗的电功率为0.4W.
点评:本题考查了学生对灯铭牌的理解和运用、电路动态分析、串并联电路的特点,欧姆定律、电功率的计算,是一道较难的题目.
练习册系列答案
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(2011?宜兴市二模)如图所示,电路中要使L1和L2并联,应闭合开关
S1、S3
S1、S3
.要使L1和L2串联,应闭合开关
S2
S2
,为了防止电路出现短路,不能同时闭合开关
S2、S3
S2、S3

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(2011?宜兴市二模)如图所示,小红同学用“伏安法”研究小灯泡(标有“3.8V”字样,电阻约为10Ω)发光时的电阻变化规律.(要求滑片P向左灯变亮)

(1)连接电路时开关需要
断开
断开

(2)将下图的实物图连接完整(用笔画线代替导线)
(3)实验电路接好后,合上开关时,部分同学发现电路出现故障,主要有下表所列的两种情况,请根据现象和检测结果指出故障的可能原因:
故 障 现 象 检    测 故 障 原 因
①灯泡较暗 移动滑动变阻器滑片,亮度不变
②灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数 取下灯泡,两表的示数不变
(4)实验中,小红同学已经得到了下表的实验数据:
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
电 压/V 1 1.5 2 2.5 3.8
电 流/A 0.16 0.23 0.28 0.31
电 阻/Ω
灯泡亮度 非常暗 很暗 稍亮
①第5次实验时,电流表电压表示数如上右图所示,此时灯泡的阻值
10
10
Ω.
②从已有数据推测,当电压为3.8V时,灯泡的亮度将
更亮
更亮
(更亮/更暗).
③预期小红将得出灯泡发光时灯丝电阻的变化规律是
电阻随灯泡电压增大而增大
电阻随灯泡电压增大而增大

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(2011?宜兴市二模)小明用刻度尺和三角板按右图测一枚纽扣的直径,该刻度尺的分度值是
1
1
mm,纽扣的直径是
1.10
1.10
cm.

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(2011?宜兴市二模)在做“探究凸透镜成像规律”的实验时
(1)在探究凸透镜成像的实验中,王聪先将凸透镜正对着太阳光,调整凸透镜和白纸间的距离,直到太阳光在白纸上出现一个最小、最亮的光斑,这一操作的目的
测定凸透镜的焦距
测定凸透镜的焦距

(2)小刚实验时,蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上摆放的位置如图所示,其中明显需要调整的是
向下移动光屏
向下移动光屏
,目的是使像成在光屏的
中心
中心
;若测得凸透镜的焦距f=10cm,调整后,蜡烛在图上位置固定不动,移动光屏得到一个清晰的蜡烛的像,该像是倒立、
缩小
缩小
(选填“放大”或“缩小”)的
像(选填“实”或“虚”).
照相机
照相机
机就是利用这个原理制成的.
(3)此时,小刚把近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置,结果光屏上原来清晰的像变得模糊了,若不改变蜡烛和凸透镜的位置,应将光屏向
远离
远离
(选填“远离”或“靠近”)凸透镜的方向移动,才能使蜡烛的像变得清晰.

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