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物理必考小龙按图甲所示的电路测量小灯泡的功率.(1)图乙中的实物图缺

2024-01-17 15:00:18信息公告1024

小龙按图甲所示的电路测量小灯泡的功率.H7Y物理好资源网(原物理ok网)

(1)图乙中的实物图缺少两条导线,请用笔画线代替导线,将实物图补充完整(导线不交叉).H7Y物理好资源网(原物理ok网)

(2)小龙把滑动变阻器调到正中的时候,突然间发现两个电压表的读数变成相同的了(但都不为零),造成这种故障的可能原因是________.H7Y物理好资源网(原物理ok网)

(3)小龙另外带了一个定值电阻R1,于是他对电路进行了改造,改造之后的电路如图所示,他移动滑动变阻器,任意收集了两组数据如下表,根据图、表可知,电灯L的最大功率是________W.(假设电灯的电阻不变)H7Y物理好资源网(原物理ok网)

次数电流表示数I/A电压表V1示数U1/V电压表V2示数U2/V
10.10.22.2
20.20.41.4

试题答案

解:(1)电流表与灯泡串联,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,如图.H7Y物理好资源网(原物理ok网)

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(2)滑动变阻器滑片移到中点时,两个电压表示数相同.H7Y物理好资源网(原物理ok网)

灯泡断路时,电压表V2串联在电路中,测电源电压,两电压表示数相同.H7Y物理好资源网(原物理ok网)

滑动变阻器短路时,只有灯泡接入电路,两电压表示数相同.H7Y物理好资源网(原物理ok网)

(3)第一次实验:H7Y物理好资源网(原物理ok网)

滑动变阻器电压为:UR=U2-U1=2.2V-0.2V=2V.H7Y物理好资源网(原物理ok网)

滑动变阻器连入电路的电阻为:R===20Ω.H7Y物理好资源网(原物理ok网)

R1===2Ω.H7Y物理好资源网(原物理ok网)

所以电源电压为:U=IR=I(RL+R1+R)=0.1A(RL+2Ω+20Ω)--①H7Y物理好资源网(原物理ok网)

第二次实验:H7Y物理好资源网(原物理ok网)

滑动变阻器电压为:UR′=U2′-U1′=1.4V-0.4V=1V.H7Y物理好资源网(原物理ok网)

滑动变阻器连入电路电阻为:R'===5Ω.H7Y物理好资源网(原物理ok网)

所以电源电压为:U=I'R′=I'(RL+R1+R')=0.2A(RL+2Ω+5Ω)--②H7Y物理好资源网(原物理ok网)

由①②式得:0.1A(RL+2Ω+2Ω0)=0.2A(RL+2Ω+5Ω)H7Y物理好资源网(原物理ok网)

所以,RL=8Ω.H7Y物理好资源网(原物理ok网)

电源电压为:U=0.1A(RL+2Ω+20Ω)=0.1A(8Ω+2Ω+20Ω)=3V.H7Y物理好资源网(原物理ok网)

当滑动变阻器滑到左端时,滑动变阻器连入电路电阻为0,V1和V2示数相同,H7Y物理好资源网(原物理ok网)

电路电流为:I''===0.3A,H7Y物理好资源网(原物理ok网)

所以V1示数为:U1''=I''R1=0.3A×2Ω=0.6V,不会烧坏电压表.H7Y物理好资源网(原物理ok网)

所以,0.3A是电路最大电流.H7Y物理好资源网(原物理ok网)

所以灯泡最大功率为:P=I最大2RL=(0.3A)2×8Ω=0.72W.H7Y物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)如图;(2)滑动变阻器短路或者灯泡断路(答对一种情况即可);(3)0.72.H7Y物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)电流表测灯泡电流,与灯泡串联,注意正负接线柱.H7Y物理好资源网(原物理ok网)

(2)两个电压表都变成相同的,但不为0,可能滑动变阻器短路或灯泡断路.H7Y物理好资源网(原物理ok网)

(3)根据两个电压表和电流表的两次实验数据,计算R1和滑动变阻器两次接入电路的电阻值,根据电源电压相等,求灯泡电阻.H7Y物理好资源网(原物理ok网)

滑片滑到左端,V2示数减小,V1示数增大,如果未超过V1的最大刻度值,此时的电流为电路最大值,根据P=I2R计算灯泡的最大功率.H7Y物理好资源网(原物理ok网)

点评:在实验和计算中,通过开关的闭合和断开,滑动变阻器滑片的移动,改变电路状态,找两种电路状态下,电源电压相等是比较常见的方法,此方法很典型、很实用.一定要掌握.H7Y物理好资源网(原物理ok网)