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物理必考某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率.已知小灯泡L的额

更新时间:2024-01-19 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率.已知小灯泡L的额定电压为2.5V,定值电阻R0的阻值为20Ω,电源电压U保持不变.M24物理好资源网(原物理ok网)

(1)请根据图甲将图乙中的实验电路连接完整(导线不允许交叉)M24物理好资源网(原物理ok网)

(2)开关S连接触点“1”,滑动变阻器的滑片从最左端移到最右端时,电流表的指针在图丙所示的位置,则电源电压U=________ V.M24物理好资源网(原物理ok网)

(3)开关S仍连接触点“1”,滑动变阻器的滑片向左移到某一位置时,电流表的示数为0.15A,则此时滑动变阻器接入电路的阻值为________Ω;再将开关S连接触点“2”,电流表的示数为0.2A,则小灯泡的实际功率为________ W;为了使小灯泡正常发光,滑动变阻器的滑片应向________滑动.

试题答案

解:(1)从电源正极开始,按照电流方向依次连接电流表、滑动变阻器、R0、触点“1”、S,到电源负极,补全电路,滑动变阻器接右半段,接右下端接线柱.M24物理好资源网(原物理ok网)

分点在滑动变阻器和R0之间任意接线柱,合点在S点.M24物理好资源网(原物理ok网)

从分点开始,经灯泡、触点“2”到S点,如图.M24物理好资源网(原物理ok网)

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(2)S连接触点“1”,滑片移到最右端,只有R0接入电路.M24物理好资源网(原物理ok网)

电流表使用的0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.3A,M24物理好资源网(原物理ok网)

所以电源电压:U=IR0=0.3A×20Ω=6V.M24物理好资源网(原物理ok网)

(3)滑片左移某一位置,滑动变阻器与R0串联,I1=I0=0.15A.M24物理好资源网(原物理ok网)

R0两端电压为:U0=I0R0=0.15A×20Ω=3V.M24物理好资源网(原物理ok网)

所以滑动变阻器电压为:U1=U-U0=6V-3V=3V.M24物理好资源网(原物理ok网)

所以滑动变阻器连入电路的电阻为:R1===20Ω.M24物理好资源网(原物理ok网)

S连接触点“2”,电流表示数为0.2A,灯泡与滑动变阻器串联,IL=I2=0.2A.M24物理好资源网(原物理ok网)

滑动变阻器电压:U2=I2R1=0.2A×20Ω=4V.M24物理好资源网(原物理ok网)

灯泡电压为:UL=U-U2=6V-4V=2V.M24物理好资源网(原物理ok网)

所以,PL=ULIL=2V×0.2A=0.4W.M24物理好资源网(原物理ok网)

要使灯泡正常发光,灯泡电压从2V增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻减小,滑动变阻器连入电阻减小,滑动变阻器接右半段,滑片右移.M24物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)实物电线连接如图所示;(2)6;(3)20;0.4;右.M24物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)由电路图连实物图,此电路是并联的.M24物理好资源网(原物理ok网)

从电源正极开始,按照电流方向,先连其中一条支路,找到分点与合点,从分点开始连接另一条支路到合点,滑动变阻器在电路图和实物图中接入电路的部分要对应.M24物理好资源网(原物理ok网)

(2)S连接触点“1”时,滑片处于最右端,只有R0接入电路,根据U=IR计算电源电压.M24物理好资源网(原物理ok网)

(3)根据U=IR,先求R0的电压,再根据串联电路电压特点,求滑动变阻器电压,最后求滑动变阻器的最大阻值.M24物理好资源网(原物理ok网)

S连接触点“2”时,根据U=IR,求滑动变阻器的电压,根据串联电压特点,求灯泡电压,根据P=UI,计算灯泡的实际功率.M24物理好资源网(原物理ok网)

要使灯泡正常工作,灯泡电压要增大,电路电流增大,电路总电阻减小,滑动变阻器电阻减小,滑片右移.M24物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题通过开关触点的变化、滑片移动,使电路处于不同状态,给人的感觉很乱,因此一定要弄清有几个过程,可以每个过程画一个等效电路,在图上标出已知量,对解题会有一定的帮助.M24物理好资源网(原物理ok网)

高考物理16大解题技巧:在物理学习中只要是因为不会做题造成的失分问题都不是大问题,但凡是因为会做题却造成的失分问题都不是小问题。比如有很多学生因为规范性差、粗心大意(审题、计算错误)造成的失分。而这些只要平时养成好习惯都是完全可以避免的。严肃一些来说是否认真、是否细心乃是一个人素质高低的体现。

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