分析 (1)只闭合S2时,灯泡L与定值电阻R串联,电压表测R两端的电压,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电源的电压;
(2)只闭合S3,且滑片P移至最左端时,灯泡L与变阻器的最大阻值串联,电流表测电路中的电流,先根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡的电阻,根据R=$\frac{U}{I}$求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出变阻器的最大阻值;
(3)先根据欧姆定律求出(1)中的电流,再根据欧姆定律求出R的阻值;当S1、S2、S3都闭合时,R与R′并联,当滑片位于左端时电路消耗的总功率最小,根据并联电路的电压特点和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出各支路消耗的电功率,两者之和即为电路中消耗的最小电功率.
解答 解:(1)只闭合S2时,等效电路图如下图所示:
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且灯泡正常发光,
所以,电源的电压:
U=UL+UR=6V+2V=8V;
(2)只闭合S3,且滑片P移至最左端时,等效电路图如下图所示:
解题思路:由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出灯泡的电阻,根据R=$\frac{U}{I}$求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出变阻器的最大阻值,
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得,灯泡的电阻:
RL=$\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{(6V)^{2}}{3W}$=12Ω,
由I=$\frac{U}{R}$可得,电路中的总电阻:
R总=$\frac{U}{I}$=$\frac{8V}{0.25A}$=32Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,变阻器的最大阻值:
R′=R总-RL=32Ω-12Ω=20Ω;
(3)因串联电路中各处的电流相等,
所以,(1)题中电路中的电流:
I1=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{6V}{12Ω}$=0.5A,
R的阻值:
R=$\frac{{U}_{R}}{I′}$=$\frac{2V}{0.5A}$=4Ω,
S1、S2、S3都闭合,滑片位于左端时,电路消耗的总功率最小,等效电路图如下图所示:
因并联电路中各支路两端的电压相等,且总功率等于各用电器功率之和,
所以,电路消耗的最小总功率:
P=$\frac{{U}^{2}}{R}$+$\frac{{U}^{2}}{R′}$=$\frac{(8V)^{2}}{4Ω}$+$\frac{(8V)^{2}}{20Ω}$=19.2W.
答:(1)电源的电压为8V;
(2)滑动变阻器的最大电阻为20Ω;
(3)S1、S2、S3都闭合时,电路中消耗的最小电功率为19.2W.
点评 本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率的计算,关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别和知道灯泡正常工作时的电压等于额定电压.
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:多选题
A. | 把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,观察小磁针北极的方向,说明通电螺线管外部的磁场跟蹄形磁铁的磁场相似 | |
B. | 将小磁针放在通电导体旁,小磁针会发生偏转,说明通电导体周围有磁场 | |
C. | 将磁体靠近发光的灯泡,发现灯丝抖动,说明导体在磁场中受到力的作用 | |
D. | 将条形磁铁的一端靠近悬挂着的静止小磁针的一端,发现小磁针远离条形磁体,说明同名磁极相互吸引 |
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 采取有效措施,热机效率能达到100% | |
B. | 物体在0℃时也有内能 | |
C. | 功率越大的机器其机械效率也会越高 | |
D. | 所有导体的电阻随其两端电压的增大而增大 |
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科目:初中物理 来源: 题型:多选题
A. | 减小一节电池 | B. | 把磁铁的两极对调 | ||
C. | 增加一节电池 | D. | 把电源两极对调 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 凸透镜焦距可能是25cm,用于生活中的近视镜 | |
B. | 凸透镜焦距可能是20cm,用于生活中的放大镜 | |
C. | 凸透镜焦距可能是15cm,用于生活中的投影仪 | |
D. | 凸透镜焦距可能是10cm,用于生活中的照相机 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 灯L1处短路 | B. | 灯L2处短路 | C. | 灯L1处断路 | D. | 灯L2处断路 |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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