【題目】如圖是某電器設(shè)備的部分電路,電源電壓U=4.5V保持不變,燈泡L標(biāo)有“6V、6W”字樣.已知閉合開關(guān)S1S3時(shí),電路消耗的功率為2.025W,不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化.

1)求定值電阻R3的阻值;

2)三個(gè)開關(guān)S1,S2S3都閉合時(shí),求通過電流表的電流大小;

3)電壓表的量程為0﹣3V,電流表的量程為0﹣0.6A,滑動(dòng)變阻器R2的阻值在0﹣20Ω內(nèi)可調(diào),只閉合開關(guān)S2,在保證電表安全的情況下,求燈泡L消耗的電功率的變化范圍.

【答案】(110Ω;(21.2A;(30.375W2.16W

【解析】試題分析:(1)閉合開關(guān)S1S2時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,

P=可得,定值電阻R3的阻值:R3===10Ω;

2)三個(gè)開關(guān)S1,S2S3都閉合時(shí),R1L并聯(lián),電流表測(cè)干路電路,

P=可得,燈泡的電阻:RL===6Ω,

因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和,

所以,電路中的總電阻:R===3.75Ω,

通過電流表的電流大。I===1.2A;

3)只閉合開關(guān)S2時(shí),燈泡LR2串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電路,電壓表測(cè)L兩端的電壓,

燈泡的額定電流:IL===1A,

因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且電流表的量程為00.6A,

所以,電路中的最大電流I=0.6A,

則燈泡消耗的最大功率:PL=I2RL=0.6A2×6Ω=2.16W,

當(dāng)電壓表的示數(shù)最大U2=3V時(shí),電路中的電流最小,燈泡消耗的電功率最小,

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,

所以,燈泡兩端的電壓:UL′=U﹣U2=4.5V﹣3V=1.5V

燈泡L消耗的最小功率:PL===0.375W,

所以,燈泡L消耗的電功率的變化范圍0.375W2.16W

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2)用相同規(guī)格的電加熱器加熱甲和乙兩種液體,使它們升高相同的溫度,通過 來比較甲和乙兩種液體吸收熱量的多少。

3)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如下表所示,分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知 物質(zhì)的吸熱能力強(qiáng)。

加熱時(shí)間/min

0

1

2

3

4

甲的溫度/℃

30

34

38

42

46

乙的溫度/℃

10

18

26

34

42

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(2)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于 (選填“A端”、“B端”或“AB正中間”);

(3)移動(dòng)滑片P,當(dāng)小燈泡L正常發(fā)光時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)如圖乙所示,則此時(shí)電流表的讀數(shù)為 A,小燈泡的電阻為 Ω(保留一位小數(shù));

(4)實(shí)驗(yàn)操作時(shí),因小燈泡L不慎損壞而出現(xiàn)斷路,無論怎樣移動(dòng)滑片P,電壓表指針 (選填“幾乎不動(dòng)”或“明顯偏轉(zhuǎn)”).

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A. 0 N

B. 40 N

C. 30 N

D. 20 N

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