目前國(guó)家提出全民共建資源節(jié)約型社會(huì),小明同學(xué)試著設(shè)計(jì)了一個(gè)可控制燈泡亮度的節(jié)能電路,電路如圖,其中滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“40Ω  2A”,小燈泡標(biāo)有“6V  3W”的字樣.當(dāng)閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑片P到變阻器的中點(diǎn)時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光.(燈絲電阻和電源電壓不變)
(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)是多大?
(2)請(qǐng)你求出小燈泡的燈絲電阻和電源電壓;
(3)現(xiàn)小明將a、b間換成標(biāo)有“6V 4W”的小燈泡,保持滑片P的位置不動(dòng),閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)此小燈泡不能正常發(fā)光.試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明,要使小燈泡正常發(fā)光,滑片P應(yīng)向那一端移動(dòng)?

【答案】分析:(1)根據(jù)電功率公式先算出小燈泡的額定電流,在串聯(lián)電路中小燈泡正常發(fā)光,小燈泡的額定電流就是電流表的示數(shù);
(2)根據(jù)燈泡的額定功率與額定電壓算出燈泡的電阻,燈泡的電壓與滑動(dòng)變阻器的電壓之和就為電源電壓;
(3)先算出燈泡的額定電流,要使換上的燈泡正常發(fā)光,就要知道它的額定電流也就是電路中的電流,滑動(dòng)變阻器的電壓為電源電壓與燈泡正常發(fā)光的差,就會(huì)求出燈泡正常發(fā)光時(shí),滑動(dòng)變阻器的電阻,根據(jù)圖示,就知道滑片應(yīng)向什么方向移動(dòng).
解答:解:(1)小燈泡的額定電流為I===0.5A,
由于燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中,燈泡正常發(fā)光,燈泡的額定電流就是電流表的示數(shù),那么電流表的示數(shù)為0.5A,
答:小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)是0.5A.
(2)RL===12Ω,
U=UL+UP=UL+IR=6V+0.5A×20Ω=16V,
答:小燈泡的燈絲電阻12Ω,電源電壓為16V.
(3)I′==A=0.67A,
UP=U-U=16V-6V=10V,
RP′===15Ω,因?yàn)镽P′=15Ω<RP=20Ω,所以滑片向左移.
答:向左移至大約15Ω處,小燈泡就能正常發(fā)光.
點(diǎn)評(píng):本題考查的知識(shí)點(diǎn)較多,有電功率公式的計(jì)算和串聯(lián)電路的知識(shí),屬于常見(jiàn)的考試類型.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

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(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)是多大?
(2)請(qǐng)你求出小燈泡的燈絲電阻和電源電壓;
(3)現(xiàn)小明將a、b間換成標(biāo)有“6V 4W”的小燈泡,保持滑片P的位置不動(dòng),閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)此小燈泡不能正常發(fā)光.試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明,要使小燈泡正常發(fā)光,滑片P應(yīng)向那一端移動(dòng)?

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

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