4.定值電阻R與燈泡L的電流隨電壓變化關(guān)系如圖所示,現(xiàn)將它們串聯(lián)接在電壓恒為6V的電源兩端,已知燈兩端的電壓為2V,下列判斷正確的是( 。
A.電路中的電流為0.24A
B.定值電阻的阻值是燈泡的3倍
C.定值電阻與燈泡消耗的實際功率之比為2:1
D.通電2min,燈泡消耗的電能是180J

分析 定值電阻R與燈泡L串聯(lián)接在電壓恒為6V的電源兩端,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和電壓特點結(jié)合圖象讀出符合的電流與電壓,根據(jù)歐姆定律求出定值電阻的阻值與燈泡阻值的關(guān)系,根據(jù)P=UI求出它們實際功率之比,利用W=UIt求出通電2min燈泡消耗的電能.

解答 解:
定值電阻R與燈泡L串聯(lián)接在電壓恒為6V的電源兩端時,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且總電壓等于各分電壓之和,燈兩端的電壓為2V,即UL=2V,
所以由圖象可知,當電路中的電流I=0.2A,UR=4V,時符合,故A錯誤;
由I=$\frac{U}{R}$可得,定值電阻的阻值與燈泡阻值的比值:
$\frac{R}{{R}_{L}}$=$\frac{\frac{{U}_{R}}{I}}{\frac{{U}_{L}}{I}}$=$\frac{{U}_{R}}{{U}_{L}}$=$\frac{4V}{2V}$=$\frac{2}{1}$,即定值電阻的阻值是燈泡阻值的2倍,故B錯誤;
由P=UI可得,定值電阻與燈泡消耗的實際功率之比:
$\frac{{P}_{R}}{{P}_{L}}$=$\frac{{U}_{R}I}{{U}_{L}I}$=$\frac{{U}_{R}}{{U}_{L}}$=$\frac{2}{1}$,故C正確;
通電2min燈泡消耗的電能:
WL=ULIt=2V×0.2A×2×60s=48J,故D錯誤.
故選C.

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式、電功公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是根據(jù)串聯(lián)電路的特點和圖象讀出符合題意的電流與電壓值.

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A.物體所處的電場為非勻強電場,且場強不斷減小,場強方向向下
B.物體所處的電場為勻強電場,場強方向向下
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(1)閉合開關(guān)前,老師發(fā)現(xiàn)小麗連接的電路有一條導線沒有連接,請你在圖甲中用筆畫出這條連線.(要求滑片向左滑動時小燈泡變亮)

(2)小麗測小燈泡電阻的實驗原理是R=$\frac{U}{I}$.
(3))閉合開關(guān)前,將滑片移到最右端(填“最右端”或“最左端”).閉合開關(guān),移動滑動變阻器滑片,她發(fā)現(xiàn)燈泡始終不亮,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),其故障原因可能是小燈泡短路.
(4)故障排除后,調(diào)節(jié)滑動變阻器使小燈泡正常發(fā)光,此時電流表的示數(shù)如圖乙所示,示數(shù)為0.38A,小燈泡正常工作時的電阻是10Ω.
(5)完成上述實驗后,小麗向老師要了一個已知阻值為R0的定值電阻和一個單刀雙擲開關(guān),借助部分現(xiàn)有的實驗器材,設(shè)計了如圖丙所示的實驗電路,測出了小燈泡的額定功率,請你幫她完成下列實驗步驟:
①連接好實驗電路,閉合開關(guān)S1,將開關(guān)S2撥到觸點2(選填“1”或“2”),移動滑片,使電壓表的示數(shù)為3.8V
②保持滑片的位置不動,再將開關(guān)S2撥到觸點1(選填“1”或“2”),讀出電壓表的示數(shù)為U.
③小燈泡額定功率的表達式為P=$\frac{3.8V×(U-3.8V)}{{R}_{0}}$(用已知量和測量表示)

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