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物理必考如图的图甲所示.电源电压为4.5V且保持不变.小灯泡上标有“

2024-01-14 08:35:40信息公告821

如图的图甲所示,电源电压为4.5V且保持不变,小灯泡上标有“2.5V”的字样,图乙是通过小灯泡的电流与它两端的电压关系的图象.求:1jB物理好资源网(原物理ok网)

(1)当小灯泡两端的电压为2V时,灯丝的电阻(保留一位小数);1jB物理好资源网(原物理ok网)

(2)调节变阻器滑片,使小灯泡正常发光5min,小灯泡消耗的电能是多少;1jB物理好资源网(原物理ok网)

(3)实验得到当U=3V,I=0.31A的数据后,为进一步研究小灯泡在更高电压时的电流情况,小明要把变阻器的电阻变小.结果滑片刚开始滑动,小灯泡就不亮了.请分析原因;1jB物理好资源网(原物理ok网)

(4)小明在老师的指导下,用另一规格一样的小灯泡与家用照明灯泡L′串联,接在220V的家庭电路中,神奇地发现小灯泡也能正常发光,求此时照明灯泡L′消耗的实际电功率.

试题答案

解:(1)由图可知:1jB物理好资源网(原物理ok网)

当小灯泡两端电压为2V时,电流为0.28A,1jB物理好资源网(原物理ok网)

灯丝的电阻:1jB物理好资源网(原物理ok网)

R==≈7.1Ω;1jB物理好资源网(原物理ok网)

(2)当小灯泡正常发光时,U=2.5V,IL=0.30A1jB物理好资源网(原物理ok网)

小灯泡5min消耗的电能:1jB物理好资源网(原物理ok网)

W=UIt=2.5V×0.30A×300s=225J1jB物理好资源网(原物理ok网)

(3)小灯泡两端的电压为3V时,早已超过灯泡的额定电压;1jB物理好资源网(原物理ok网)

当变阻器的电阻再变小时,灯泡分得的电压越大,灯泡承受不了过高的电压,可能要烧坏;1jB物理好资源网(原物理ok网)

或也有可能刚开始滑动变阻器时接触不良,发生断路现象;1jB物理好资源网(原物理ok网)

(4)小灯泡也能正常发光时的电压UL=2.5V,1jB物理好资源网(原物理ok网)

灯泡L的电压:1jB物理好资源网(原物理ok网)

U′=U-UR=220V-2.5V=217.5V1jB物理好资源网(原物理ok网)

此时照明灯泡L′消耗的实际电功率:1jB物理好资源网(原物理ok网)

P′=U′I=217.5V×0.3A=65.25W1jB物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)灯丝的电阻约为7.1Ω;1jB物理好资源网(原物理ok网)

(2)小灯泡消耗的电能是225J1jB物理好资源网(原物理ok网)

(3)出现此现象的原因:灯泡承受不了过高的电压而烧坏(或滑片与电阻丝接触不良,电路断路)等;1jB物理好资源网(原物理ok网)

(4)照明灯泡L′消耗的实际电功率为65.25W1jB物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)由乙图可知当电压为2V时通过小灯泡的电流,由欧姆定律可求得灯丝的电阻;1jB物理好资源网(原物理ok网)

(2)小灯泡正常发光则可知其两端的电压及通过小灯泡的电流,则由功率公式W=UIt可求得电路消耗电能是多少.1jB物理好资源网(原物理ok网)

(3)小灯泡的额定电压为2.5V,而此时电压为3V,早超过过灯泡的额定电压;变阻器的电阻变小,灯泡分得的电压变大,所以可能是灯泡承受不了过高的电压而烧坏;或者滑片与电阻丝接触不良,发生断路现象;1jB物理好资源网(原物理ok网)

(4)小灯泡正常工作时的电压为2.5V,当与照明灯泡串联,求出灯泡L的电压,根据P=UI求出照明灯泡L′消耗的实际电功率.1jB物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了欧姆定律的应用和电功的计算,解决本题关键是根据图象找出电压、电流与电阻之间的具体关系.1jB物理好资源网(原物理ok网)