如圖甲所示,電源電壓為4.5V且保持不變,小燈泡上標(biāo)有“2.5V”的字樣,圖乙是通過小燈泡的電流與它兩端的電壓關(guān)系的圖象.
求:
(1)當(dāng)小燈泡兩端的電壓為2V時,燈絲的電阻.
(2)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時,滑動變阻器連入電路的電阻是多少?
(3)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時,整個電路的總功率是多少?

【答案】分析:(1)由乙圖可知當(dāng)電壓為2V時通過小燈泡的電流,則由歐姆定律可求得燈絲的電阻;
(2)小燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等,根據(jù)圖乙讀出對應(yīng)的電流即為串聯(lián)電路的電流,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動變阻器兩端的電壓,再根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的阻值;
(3)根據(jù)P=UI求出電路消耗的總電功率.
解答:解:(1)由圖可知當(dāng)小燈泡兩端電壓為2V時,電流為0.28A,
燈絲的電阻:
R==≈7.1Ω;
(2)燈泡正常發(fā)光時,UL額=2.5V,IL額=0.3A,
∵燈泡與滑動變阻器串聯(lián),
∴電路中的電流I=IL額=0.3A
滑動變阻器兩端的電壓:
U=U-UL額=4.5V-2.5V=2V,
滑動變阻器接入電路中的電阻:
R==≈6.7Ω;
(3)小燈泡正常發(fā)光時,整個電路的總功率:
P=UI=4.5V×0.3A=1.35W.
答:(1)當(dāng)小燈泡兩端的電壓為2V時,燈絲的電阻約為7.1Ω;
(2)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時,滑動變阻器連入電路的電阻約為6.7Ω
(3)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時,整個電路的總功率是1.35W.
點(diǎn)評:由燈泡的I-U圖象找出電壓U對應(yīng)的電流I、熟練應(yīng)用歐姆定律、電功與電功率公式可正確解題.
練習(xí)冊系列答案
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(2009?黔南州)如圖甲所示,電源電壓為U0V保持不變,滑動變阻器R的最大阻值為RpΩ.R1的阻值為R0Ω.閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片P處于不同位置,得到四組電壓和電流對應(yīng)的數(shù)據(jù)a、b、c、d,作出如圖乙所示的U-I圖象(坐標(biāo)原點(diǎn)0表示電壓、電流的數(shù)值為0),a、b、c、d的連線為一直線,該直線的延長線交縱軸于E點(diǎn),交橫軸于F點(diǎn),則在E點(diǎn)時電壓表的示數(shù)是
U0
U0
V,在F點(diǎn)時電流表的示數(shù)是
U0
R0
U0
R0
A.

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(2012?昌平區(qū)二模)有一種亮度可以調(diào)節(jié)的小臺燈,其電路圖如圖甲所示.電源電壓保持不變,通過燈泡L的電流跟其兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示.調(diào)節(jié)滑動變阻器,當(dāng)燈泡兩端電壓為額定電壓12V時,滑動變阻器接入電路的電阻為R1,此時燈泡L電阻與R1的比值為4:1;調(diào)節(jié)滑動變阻器R,使燈泡L的功率為3.6W,此時滑動變阻器R連入電路的阻值為
15
15
Ω.

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(2012?鼓樓區(qū)二模)在“探究電流跟電阻關(guān)系”的實驗中,小剛設(shè)計的實驗電路圖如圖甲所示,電源電壓恒為6V,滑動變阻器規(guī)格為“30Ω 1A”.改變電阻R的阻值,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,保持R兩端的電壓不變,記下三次的電流和電阻值如下表.

實驗次數(shù) 電阻R/Ω 電流I/A
1 5 0.4
2 10 0.2
3 15
0.13
0.13
(1)請用筆劃線代替導(dǎo)線,按電路圖將實物連接起來(圖乙).
(2)實驗過程中,移動滑片時眼睛應(yīng)該注視
電壓表
電壓表
,使其
讀數(shù)達(dá)到2V
讀數(shù)達(dá)到2V
為止.
(3)第2次實驗和第1次相比,滑動變阻器接入電路的阻值
變大
變大
,調(diào)節(jié)后滑動變阻器上電壓和原來比
不變
不變
(均選填“變大”、“變小”或“不變”).
(4)第3次實驗時電流表示數(shù)如圖丙所示,請將表格空白處填寫完整.
(5)實驗過程若出現(xiàn)電流表示數(shù)為0、電壓表示數(shù)為6V,電路故障是
電阻R斷路
電阻R斷路

(6)如果換另一阻值為20Ω的電阻進(jìn)行第4次實驗,
不能
不能
(選填“能”或“不能”)繼續(xù)完成實驗,若能,推斷電流表的讀數(shù);若不能,說出理由.
滑動變阻器無論怎樣調(diào)節(jié)都不能使定值電阻電壓達(dá)到2V
滑動變阻器無論怎樣調(diào)節(jié)都不能使定值電阻電壓達(dá)到2V

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如圖甲所示,電源電壓不變,滑動變阻器上標(biāo)有“20Ω 2A”的字樣,小燈泡的額定電壓為6V,圖乙是通過小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的圖象,當(dāng)滑動變阻器的滑片P在b端時,電壓表的示數(shù)為2V.
求:
(1)此時小燈泡的電阻和電源電壓.
(2)小燈泡正常發(fā)光時,滑動變阻器連入電路的阻值.

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為了防止酒駕事故的出現(xiàn),酒精測試儀已被廣泛應(yīng)用.交警使用的某型號酒精測試儀的工作原理如圖甲所示:電源電壓恒為8V,傳感器電阻R2的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小,當(dāng)酒精氣體的濃度為0時,R2的電阻為60Ω(如圖乙所示).使用前要通過調(diào)零旋扭(即滑動變阻器R1的滑片)對酒精測試儀進(jìn)行調(diào)零,此時電壓表的示數(shù)為6V.
(1)電壓表的示數(shù)為6V時,滑動變阻器R1的接入電路的電阻值為多少?
(2)調(diào)零后,R1的電阻保持不變.某駕駛員對著酒精測試儀吹氣10s,電流表的示數(shù)達(dá)到0.2A,此時電壓表的示數(shù)為多少?傳感器電阻R2的阻值是多少?
(3)現(xiàn)在國際公認(rèn)的酒駕標(biāo)準(zhǔn)是0.2mg/ml≤酒精氣體濃度≤0.8mg/ml,根據(jù)圖乙圖象判斷該駕駛員是否為酒駕.

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