答案:(1)I=P/U=3W/6V=0.5A R=U/I=6V/0.5A=12Ω
(2)UR=U-UL=10V-6V=4V
R=UR/I=4V/0.5A=8Ω
(3)当滑动变阻器的阻值最大25Ω时,整个电路的功率最小,此时滑片处于左端。 P小=U2/R0+U2/R大=(10V)2/20Ω+(10V)2/25Ω=9W
(2012毕节)35.如图所示电路中,小灯泡标有“6V 6W”字样,当S1、S2闭合,S3断开时,小灯泡正常发光;当S1、S2断开,S3闭合时,电流表示数为0.6A。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R的阻值;
(3)若同时闭合S1、S2、S3,会出现什么现象?
答案:(1)当S1、S2闭合,S3断开时,L与R并联,L正常发光。所以电源电压U=6V。 (2)当S1、S2断开,S3闭合时,L与R串联,R总?2U6V??10?,灯泡电阻I0.6A2?6V??6?,电阻R的阻值R?R?R?10??6??4? ULRL??L总P6W(3)短路。
(2012上海)36.在如图所示的电路中,电源电压为12V且保持不变,电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样。闭合开关S后,电流表A的示数为0.3A。
P A R1 R2 S (1)求电阻R1两端的电压U1。
(2)求此时变阻器R2两端的电压U2及消耗的电功率P2。
(3)现有阻值分别为R、2R的定值电阻,最大阻值分别为4R、10R的滑动变阻器,请选择定值电阻、变阻器各一个分别替换R1、R2,要求:在移动变阻器滑片P的过程中,电流表示数的变化量最大。
选择:阻值为___的定值电阻、最大阻值为___的滑动变阻器。 求出:电流表示数的最大变化量△I。
答案:(1)3V (2)9V 2.7W (3)R 10R 10U
11R(2012广东)37.某保温电热水壶电路如图,S是温控开关,R1为加热器。当开关S接到a时,电热水壶处于加热状态,此时通过电热水壶的电流是5A;当水烧开时,开关S自动切换到b,电热水壶处于保温状态,此时电热水壶的电功率为165W。(不考虑温度对电阻阻值的影响),求:
(1)加热电阻R1的阻值是多大?
(2)在保温状态下,通过电阻R2的电流是多少?
R1 A 220V B 答案:(1)
S b R2 a R1?I2?U220V??44? I5A(2)当开关接b时,电热水壶处于保温状态,此时R1与R2串联。
设此时电路中的电流为I2,则:
P165W??0.75A U220V答:(1)加热电阻R1的阻值是44Ω;(2)在保温状态下,通过电阻R2的电流是0.75A。 (2012成都)38.某校科技小组设计了一个简易的电热器,电路原理如图所示,其中U=10 V, R1=10 Ω,R2=15 Ω。求:
(1) 开关S闭合时,电路的功率为多少? (2) 开关S断开时,电路中的电流为多大?
R2 U S R1 答案:(1)10 W (2)0.4 A
(2012德阳)39.如图所示,小灯泡标有“6V 3.6W”,电源电压为9V。闭合开关S,把滑动变阻器的滑片P移到R的中点时,小灯泡正常发光,试求:(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)
(1)小灯泡的电阻;
(2)滑动变阻器R的最大阻值;
(3)当变阻器的滑片P移到a端时闭合开关S,小灯泡此时的功率为多大?
a R b P S 22U额(6V)=?10? 答案:(1)RL?P额3.6W(2)P移到中点时,电路为RL和R/2串联,由于灯泡正常发光,UL=U额
1RU?U额9V?6V1U2?R?=? R?RL?10? ∴
RLULU额6V2(3)P移到中点时,电路为RL和R串联: ∴R总=RL+R?10?+10?=20?
I?U9V=?0.45A R总20?(2012贵阳)40.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R0是阻值为10Ω的定值电阻,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响。
(1)求小灯泡灯丝的电阻; (2)当开关S接1,滑动变阻器的滑片P位于a端时,定值电阻R0消耗的电功率为8.1W。求电源电压。
(3)当开关S接2,移动滑动变阻器滑片P在某一位置时,灯消耗的电功率为1.08W。求此时滑动变阻器连入电路的阻值。
R0 1 2 S a P b L U额62答案:(1)RL???12?
P额3(2)U?(3)I?2P0R0?8.1W?10??9V P1.08W??0.3A RL12?R?U9V??30? I0.3AR2?R?RL?30??12??18?
(2012齐齐哈尔)41.图甲是某种压力秤的电路原理示意图,电压表(量程为0~3V)可对应显示压力的大小。已知R0=100Ω,电源电压U=4.5V保持不变,压力传感器R的阻值随所受的压力变化的图像如图乙。(设踏板的重力忽略不计)
R/Ω
250
200 150 100 50
0 300 600 900 1200
F/N
甲
乙
(1)当一个重力大小为600N的中学生站在压力秤上时,电压表的示数为多少伏特? (2)此时电路所消耗的总功率为多少瓦特? 答案:(1)当压力F=G=600N时,由乙图可得此时压力传感器的电阻R1=150Ω U4.5V I= = =0.018A
R0+R1100Ω+150Ω
电压表示数U0=IR0=0.018A×100Ω=1.8V (2)P总=UI=4.5V×0.018A=0.081W
(2012莆田)42.如甲图所示的电路,电源暗箱中电源电压和电阻R0均保持不变。小刚为探究滑动变阻器的电功率P与其接人电路的阻值R的关系,做了多次实验。
R P/W 10 A 9 8 V 7 R0 6 5 电源暗箱 4 甲
3
2 1 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 R/Ω
乙
(1)当电压表的示数为8V时,电流表的汞数为1A,问:此时滑动变阻器接入电路中的电阻R是多大?它的电功率是多大?
(2)根据实验测得的几组数据的处理结果,小刚在坐标纸(乙图)上画出了滑动变阻器的电功率P随其接入电路中的阻值R的变化图像,由图像可知:当滑动变阻器的电功率P最大时,滑动变阻器接人电路的电阻是多大?此时通过滑动变阻器的电流是多大?
(3)电源暗箱中的电阻R0是多大? 答案:(1)R=U/I=8V/1A=8Ω
P=UI=8V×1A=8W
(2)由乙图:当功率最大P滑=9W R滑=4Ω 由P=UI=I2R得I滑=1.5A
(3)U源=U滑+U0=I滑R滑+I滑R0=1.5A×4Ω+1.5A×R0①
同理可得U源=1A×8Ω+1A×R0② 由①、②式解得:R0=4Ω
(2012海南)43.图甲是某班科技小组设计的风力测定装置示意图,图乙是其电路图。电阻R/随风力变化关系如图丙所示。已知电源电压恒为9V,定值电阻R0=2Ω,电压表量程为0~3V。使用该装置测定风力,则
弹簧(绝缘)
迎风板
R0 金属杆 V R' 甲
R'/Ω 18 16 14 12 10 8 6 4 2 乙
F/N
120 240 360 480 600 720 840 960 0 丙
(1)电阻R′的阻值随风力的增大怎样变化? (2)求无风时电压表的示数。 (3)如果保持电压表量程不变,且只能在电路中增加一个电阻R,使该装置能测量的最大风力增加到900N,计算电阻R的阻值,并说明其连接方式。
(4)计算改装后该装置电路总功率的变化范围。(计算结果保留一位小数) 答案:(1)R/随风力增大而减小
(2)由图丙可知,无风时R/=16Ω,
∵两电阻串联∴电路中的电流为I=
U9VU===0.5A RR0?R?2Ω?16Ω∴电压表的示数为U0=IR=0.5A×2Ω=1V
(3)保持电压表量程不变,由题意可知,当风力最大时,电压表的示数为U0=3V,此时电路中的电流为I0=
U03V==1.5A R02ΩU9V==6Ω I1.5A∴此时电路的总电阻为R总=