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物理必考有一个“6V3W 的小灯泡.为了调节其亮度.将它与一个最大阻

2024-01-17 09:32:03信息公告828

有一个“6V3W”的小灯泡,为了调节其亮度,将它与一个最大阻值为48Ω的滑动变阻器串联后接入电压为6V的电源上,如图所示.当滑动变阻器的滑片P由a 端滑至b 端时,请完成下列问题:G13物理好资源网(原物理ok网)

(1)小灯泡的功率变化范围是多少?(假定灯泡的电阻保持不变)G13物理好资源网(原物理ok网)

(2)小灯泡最亮时,2min消耗多少电能?G13物理好资源网(原物理ok网)

(3)小灯泡最暗时,灯泡消耗的电能占电路中消耗电能总量的百分之几?G13物理好资源网(原物理ok网)

(4)实际生活中的亮度可调台灯,并不使用滑动变阻器与灯串联后接入照明电路,而是用其他的元件来改变灯的亮度.这是因为如果使用变阻器改变亮度,电流通过导体时,一部分电能转化成________能,这样既浪费了一部分能量,又容易使电阻产生大量的________,从而产生不安全的因素.

试题答案

解:(1)当滑片至于a端时,灯泡功率最大,灯泡正常发光,P1=3 W.G13物理好资源网(原物理ok网)

②R2===12Ω,G13物理好资源网(原物理ok网)

R=R1+R2=(12+48)Ω=60ΩG13物理好资源网(原物理ok网)

I==0.1 AG13物理好资源网(原物理ok网)

P2=I2R2=(0.1A)2×12Ω=0.12WG13物理好资源网(原物理ok网)

所以,灯泡功率的变化范围:0.12W-3W.G13物理好资源网(原物理ok网)

(2)P=3W,W=Pt=3W×120s=360J.G13物理好资源网(原物理ok网)

(3)当R2=48Ω时,灯最暗 P2=0.12 WG13物理好资源网(原物理ok网)

P===0.6W,==20%.G13物理好资源网(原物理ok网)

(4)电流通过变阻器全部转化成内能.容易使电阻产生大量的热,这样会使电阻的温度升高,产生不安全的因素.G13物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)小灯泡的功率变化范围是0.12W--3W;G13物理好资源网(原物理ok网)

(2)小灯泡最亮时,2min消耗360J的电能;G13物理好资源网(原物理ok网)

(3)小灯泡最暗时,灯泡消耗的电能占电路中消耗电能总量的20%;G13物理好资源网(原物理ok网)

(4)答案为:内、热.G13物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)根据P=I2R可知,灯泡电阻一定,电流越大功率越大.当滑片至于a端时,电路中电阻最小,电流最大,功率最大,当滑片至于b端时,电阻最大电流最小,功率最小.G13物理好资源网(原物理ok网)

(2)有灯泡的最大功率和时间可求出消耗的电能.G13物理好资源网(原物理ok网)

(3)灯泡最小功率前面已求出,再有总电阻和电源电压可求出总功率.即可求解.G13物理好资源网(原物理ok网)

(4)电流通过变阻器全部转化成内能.容易使电阻产生大量的热,这样会使电阻的温度升高,产生不安全的因素.G13物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了功率大小的判断和功率的计算,在判断功率大小时,要注意运用公式判断,根据题中什么量是变化的,什么量是不变的,选合适的公式.功率的计算也要根据题中条件选择合适的公式.电功率公式P=UI的两个变形公式:P=UI和P=有时用起来比较方便.G13物理好资源网(原物理ok网)