【題目】現(xiàn)有一個可調電壓電源,一個滑動變阻器R(銘牌上標有“50Ω 2A”的字樣),一個電壓表,A、B、C三盞小燈泡規(guī)格分別為:A燈“6V 3W”、B燈“6V 4.8W”、C燈“6V 6W”,三盞小燈泡的電流電壓關系如圖甲所示,即三個燈的電阻隨實際功率變化而變化。在保證電路安全的情況下,進行以下實驗

(1)若將A、B、C三盞小燈泡并聯(lián)接在可調電壓電源兩端,電源電壓調節(jié)為6V,求經(jīng)過2.5min,三盞小燈泡消耗的總電能為多少J

(2)若將A、B、C三盞小燈泡串聯(lián)接在可調電壓電源兩端,調節(jié)電源電壓,使A燈正常發(fā)光,求此時C燈的實際電功率

(3)若將電路元件按如圖乙所示連接,電源電壓調節(jié)為20V,當滑動變阻器滑片在某個點時,電壓表讀數(shù)為15V,求將滑動變阻器滑片從這個點開始向左滑動的過程中,滑動變阻器阻值變化范圍

【答案】(1)2070J;(2)1W;(3)30Ω~12.5Ω。

【解析】

(1)將A、B、C并聯(lián)接在6V電源兩端時,兩燈泡兩端的電壓和額定電壓相等,兩燈泡都正常發(fā)光,先求出總功率,利用求出2.5min內電路消耗的電能;

(2)將A、B、C串聯(lián)接在某電源兩端,使A燈恰好正常發(fā)光,根據(jù)圖象讀出通過A燈的電流即為電路中的電流,再根據(jù)圖象讀出C燈兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律求出此時C燈的實際功率;

(3)圖乙中B、C兩燈以及滑動變阻器串聯(lián),當電壓表為15V時,B、C兩燈的總電壓為

,從圖象中找出BC電壓之和為5V時的電流,根據(jù)歐姆定律算出滑動變阻器的最大電阻;向左滑動的過程,電阻減小,電流增大,但最大不能超過BC燈的額定電流,根據(jù)圖象判斷出BC的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律算出滑動變阻器的電壓,根據(jù)歐姆定律算出最小電阻。

(1)由題知,3個燈泡的額定電壓均為6V,將A、B、C并聯(lián)接在6V電源兩端時,

因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等,所以,電路的總功率: ,

可得,2.5min內電路消耗的電能:;

(2)將A、B、C串聯(lián)接在某電源兩端,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且使A燈恰好正常發(fā)光,即,所以,由圖象可知,電路中的電流 ,此時C燈泡兩端的電壓,則C燈的實際電功率: 。

(3)圖乙中,B、C兩燈以及滑動變阻器串聯(lián),

當電壓表為15V時,B、C兩燈的總電壓為 ,

由圖象知當電流為0.5A時,B燈泡的電壓為3V,C燈泡的電壓為2V,即 ,根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等可知,

滑動變阻器允許接入的最大電阻:;

向左滑動的過程,變阻器接入的阻值減小,電流增大,但最大不能超過BC燈的額定電流,

根據(jù)圖象甲知,燈泡B的額定電流為0.8A,C燈的額定電流為1A,

故電路中的最大電流不能超過0.8A,此時B燈的電壓為6V,C燈的電壓為4V,

則滑動變阻器的電壓為: ;

滑動變阻器的最小電阻:

所以,滑動變阻器阻值的變化范圍為30Ω~12.5Ω。

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【題目】某同學用實驗“探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律”.

提出問題:在如圖所示的串聯(lián)電路中,電路中ab、bc、ac兩點之間的電壓可能有一定的關系.

設計實驗并進行實驗探究:

①按圖所示的電路圖連接電路.

②把電壓表分別接入到電路中的ab、bc、ac兩點之間,

閉合電鍵S,測出它們的電壓,填入下表.

③為了防止偶然因素的影響,可以采用以下兩種方法之一,重復上面實驗步驟.

方法一:改變電源電壓

方法二:更換電阻R1、R2,或其中一個電阻(阻值不同)

實驗次數(shù)

ab兩端的電壓Uab

bc兩端的電壓Ubc

ac兩端的電壓Uac

1

1.0

1.0

2.0

2

1.4

1.5

2.9

3

2.0

2.

4.0

請完成空格處的內容

(1)在連接電路時,電鍵必須 ______

(2)上面設計的表格中存在的不足之處是: ______

(3)表格補充完整后,通過對表格中數(shù)據(jù)的分析,后面兩次實驗是采用 ______ 重復進行的(選填“方法一”或“方法二”).

(4)分析表格中數(shù)據(jù),可以得出結論:串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律是:串聯(lián)電路兩端的總電壓等于 ______

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【題目】如圖所示,電源電壓不變,閉合開關后,下列關于電壓表示數(shù)變化的說法正確的是(

A.滑片P向右移動,V1表示數(shù)變大,V2表示數(shù)不變

B.滑片P向右移動,V1表示數(shù)變小,V2表示數(shù)變大

C.滑片P向左移動,V1表示數(shù)變小,V2表示數(shù)變大

D.滑片P向左移動,V1表示數(shù)變大,V2表示數(shù)不變

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A.U1U2I1I2 B.U1U2,I1I2

C.U1=U2,I1I2 D.U1U2I1I2

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【題目】如何外部檢測植物含水量的變化呢?科學家用條狀石墨烯制成的濕敏電阻R,附著在葉片上,植物含水量變低,Rx變小,電表示數(shù)變;植物含水量變高,Rx變大,電表示數(shù)變大。電源電壓恒定,R0為定值電阻,下列電路圖中符合要求的是

A. B. C. D.

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1.請在圖甲中用筆畫線代替導線,使其成為完整的實驗電路。

2.請根據(jù)實物圖在右側虛線框內畫出對應電路圖。

3.連接電路時,開關應該 。

4.閉合開關前,滑動變阻器滑片P應該位于 端(選填A或B)。

5.閉合開關,同學們發(fā)現(xiàn),電流表沒有示數(shù),燈泡不亮,電壓表示數(shù)接近電源電壓,此時電路故障為 。

6.故障排除后,閉合開關,調節(jié)滑動變阻器換片P,使燈泡正常發(fā)光,此時電流表示數(shù)如圖丙所示為 A,則待測燈泡的額定功率為 W;

7.若實驗器材中電壓表0~15V量程被損壞,利用上圖器材怎樣測定待測燈泡的額定功率?簡要步驟 。

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