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如圖所示,電源電壓恒定不變,電阻R1的阻值為20Ω,滑動(dòng)變阻器的最大阻值R2為40Ω,小燈泡的額定電壓為18V,燈絲電阻不隨溫度發(fā)生變化,閉合開(kāi)關(guān)S.
當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)到中點(diǎn)時(shí),電流表的讀數(shù)為0.3A;當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)到最右端時(shí),電流表的示數(shù)為0.9A,求
(1)電源電壓是多少?
(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)時(shí),通電1min,電路中產(chǎn)生的最大熱量是多少?
(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)到最右端時(shí),請(qǐng)你分析這是一個(gè)什么電路,并畫出該電路的最簡(jiǎn)化電路圖.
(4)小燈泡的額定電功率是多少?

【答案】分析:(1)作出開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi),滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)到中點(diǎn)時(shí)的等效電路圖,
由串聯(lián)電路特點(diǎn)及公式U=IR求出電源電壓;
(2)由電功公式W=t可知,在時(shí)間t與電壓U一定的情況下,電阻越小,產(chǎn)生的熱量越多,
根據(jù)作出等效電路圖,然后求出電路產(chǎn)生的最大熱量;
(3)分析電路圖作出等效電路圖;
(4)由歐姆定律求出流過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流,由并聯(lián)電路特點(diǎn)求出流過(guò)燈泡的電流,
由歐姆定律求出燈泡電阻,最后由電功率公式P=求出燈泡額定功率.
解答:解:(1)當(dāng)S閉合,S1、S2都斷開(kāi),滑動(dòng)變阻器的滑片在中點(diǎn)時(shí),等效電路圖如右圖所示,
此時(shí)電路總電阻R=R1+=20Ω+=40Ω,
電源電壓:U=IR=0.3A×40Ω=12V;
答:電源電壓是12V.
(2)電路中元件均為純電阻用電器,由公式Q=W=t可知,
只有當(dāng)電路中電阻最小時(shí),電路中產(chǎn)生的熱量最多;
由電路圖知,當(dāng)S閉合,S1、S2都斷開(kāi),滑片在最左端時(shí),
電路電阻最小,等效電路圖如右圖所示,通電1min電路產(chǎn)生的最大熱量:
Q=W=t=×60s=432J;
答:當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)時(shí),通電1min,電路中產(chǎn)生的最大熱量是432J.
(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)到最右端時(shí),
電路中R1發(fā)生短路,電路是一個(gè)由燈L和滑動(dòng)變阻器R2組成并聯(lián)電路,最簡(jiǎn)化電路如下圖所示.
                              
(4)在并聯(lián)電路中,電流表測(cè)干路電流:I′=0.9A,
通過(guò)滑動(dòng)變阻器R2的電流:I2===0.3A,
通過(guò)燈泡的電流:IL=I′-I2=0.9A-0.3A=0.6A,
燈泡的電阻:RL===20Ω,
燈泡的額定功率:P===16.2W;
答:小燈泡的額定電功率是16.2W.
點(diǎn)評(píng):分析電路圖,明確電路結(jié)構(gòu),畫出等效電路圖是正確解題的前提與基礎(chǔ);熟練應(yīng)用串并聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律、電功公式、電功率公式,認(rèn)真計(jì)算即可正確解題.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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從2011年5月1日起,執(zhí)行酒駕重罰新規(guī)定.交警使用的某型號(hào)酒精測(cè)試儀的工作原理相當(dāng)如圖所示,電源電壓恒為9V,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(shí),R2的電阻為80Ω.使用前要通過(guò)調(diào)零旋鈕(即滑動(dòng)變阻器Rl的滑片)對(duì)測(cè)試儀進(jìn)行凋零,此時(shí)電壓表的示數(shù)為8V.求:
(1)電壓表的示數(shù)為8V,電流表的示數(shù)為多少?
(2)電壓表的示數(shù)為8V時(shí),滑動(dòng)變阻器R1電阻是多少?
(3)電流表的示數(shù)為0.3A,此時(shí)電壓表的示數(shù)為多少?

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(2013?大港區(qū)二模)在科技小組活動(dòng)中,小明設(shè)計(jì)了一個(gè)電子秤,他想用電壓表的讀數(shù)來(lái)反映物體質(zhì)量的大小,所用元件如圖所示,電源電壓恒為U,定值電阻的阻值為R0,滑動(dòng)變阻器的總電阻為R,總長(zhǎng)度為L(zhǎng),滑動(dòng)觸頭固定在安放托盤的輕彈簧上并能隨輕彈簧一起自由滑動(dòng),對(duì)托盤每施加1N的壓力,彈簧的長(zhǎng)度就會(huì)縮短△L,當(dāng)托盤中不放物體時(shí),電壓表的示數(shù)為零:當(dāng)在托盤中放物體時(shí),電壓表的示數(shù)與被測(cè)物體的質(zhì)量成正比.
(1)請(qǐng)按照上述要求將圖中的元件連成電路圖(元件位置不需移動(dòng),可以用折線連接).
(2)寫出電壓表的示數(shù)U與待測(cè)物體質(zhì)量m之間的關(guān)系式(用已知量符號(hào)表示)

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(1)此時(shí)電路中的電流是多少?
(2)R2的阻值是多少?
(3)某駕駛員對(duì)著測(cè)試儀吹氣10s,若電壓表的示數(shù)達(dá)到5V,就表明駕駛員醉駕.此時(shí)酒精傳感器R1的阻值多大?

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精英家教網(wǎng)如圖所示,電源電壓恒為3V,知R1=12Ω,R2=6Ω.求:
1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)電流表A的讀數(shù);
2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)電流表A的讀數(shù).

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同步練習(xí)冊(cè)答案
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