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如圖甲所示為某小組設計的模擬調光燈電路，選用的電源電壓恒為6V，燈泡上標有“3.8V  0.4A”字樣，變阻器上標有“20Ω  1A”字樣．
（1）求燈泡正常發(fā)光時的電阻．
（2）求燈泡正常發(fā)光時變阻器消耗的電功率．
（3）使用中小明發(fā)現(xiàn)這個電路存在缺陷，于是他在電路中串聯(lián)了一個電阻R，電路如圖乙所示．你認為R在電路中起到了什么作用？其阻值為多大比較合適？

【答案】分析：（1）首先要搞清“3.8V  0.4A”的物理含義，即燈泡正常工作時的電壓為3.8V，正常工作時的電流為0.4A．然后根據公式R=進行計算．
（2）根據燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，可以確定燈泡正常發(fā)光時電路中的電流及燈泡兩端的電壓，從而確定滑動變阻器兩端的電壓，從而根據公式P=UI計算出滑動變阻器的電功率．
（3）小燈泡的額定電壓為3.8V，若滑動變阻器的阻值過小，很可能使小燈泡燒壞，所以要串聯(lián)電阻來保護電路．
解答：解：（1）根據已知條件，小燈泡的電阻為R===9.5Ω
答：燈泡正常發(fā)光時的電阻為9.5Ω．
（2）小燈泡正常發(fā)光時，兩端的電壓為3.8V．
P變阻器=（U-UL）?I=（6V-3.8V）×0.4A=0.88W
答：小燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器的電功率是0.88W．
（3）根據圖甲，若滑動變阻器的阻值過小時，有可能燒壞小燈泡，所以電路中要串聯(lián)一個電阻來保護電路．
要起保護作用，即不能使燈泡由于滑動變阻器的阻值過小而燒壞，又要使燈泡能正常發(fā)光，所以乙圖中，當滑動變阻器阻值為0時，電路中的電流為0.4A，小燈泡兩端的電壓為3.8V為宜．
所以R===5.5Ω
答：保護電路（或保護燈泡不變損壞等）；R的阻值為5.5Ω較為合適．
點評：此題主要考查了有關歐姆定律的應用及有關電功率的計算．解決此類題目的關鍵是注意用電器的規(guī)格型號，能夠從規(guī)格中獲取有用的信息．如額定電壓、額定功率、額定電流值．
練習冊系列答案
相關習題

科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2013?黃石）聯(lián)合國定義每年3月22日為國際水資源日（world water day），為了配合節(jié)約用水活動的開展，某學校課外興趣小組對我市的供水系統(tǒng)和供水水質的物理參數進行了如下實驗測量．

（一）測自來水的密度
（1）某同學將天平放在水平臺面上，橫梁靜止時，通過調節(jié)平衡螺母使指針指在分度盤中央刻度線處，該同學使用天平時操作的錯誤之處是
未先將游碼移到標尺左端的“0”刻度線處
未先將游碼移到標尺左端的“0”刻度線處
．
（2）在老師的指導下，該同學重新正確調節(jié)至天平平衡，將盛有適量自來水的杯子放在調節(jié)好的天平左盤內，測出總質量為122.6g，再將杯子中的一部分自來水倒入量筒中，如圖甲所示，則量筒中自來水的體積為
60
60
cm3．再將盛有剩余自來水的杯子放在天平盤內，改變砝碼的個數和游碼的位置使天平橫梁再次在水平位置平衡，此時右盤中砝碼質量和游碼在標尺上的位置如圖乙所示，則杯子及杯內剩余自來水的質量為
62
62
g．
（3）根據上述實驗數據，計算自來水的密度為
1.01×103
1.01×103
kg/m3．
（二）測量水龍頭打開后的出水速度
（1）首先老師告訴同學們流量是表示單位時間內通過某一橫截面的流體的體積，若水流在粗細均勻的水平管道內向右勻速流動，設水流速度為v，管內通道的橫截面積為S．如圖丙所示，取一段管道AB，水從B端流到A端所用時間為t，則AB間水柱的長度l=
vt
vt
，根據流量的定義，Q=
Sv
Sv
．（以上兩空要求用S、v、t中的字母表示）．
（2）某同學根據流量的導出公式設計了如下測量水龍頭出水速度的實驗方案：
①測出水龍頭出水口的內壁直徑d
②打開水龍頭使水以適當的速度勻速流出，用容器接水并同時開始計時，測出經過一段時間t后容器內水的體積V．
③由流量的導出公式算出自來水龍頭出水速度表達式為
v=
4V
πd2t
v=
4V
πd2t
．（用d、t、π、V表示）

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科目：初中物理 來源：2013年初中畢業(yè)升學考試（河北黃石卷）物理（帶解析） 題型：實驗題

聯(lián)合國定義每年3月22日為國際水資源日（world water day），為了配合節(jié)約用水活動的開展，某學校課外興趣小組對我市的供水系統(tǒng)和供水水質的物理參數進行了如下實驗測量。

（一）測自來水的密度
⑴某同學將天平放在水平臺面上，橫梁靜止時，通過調節(jié)平衡螺母使指針指在分度盤中央刻度線處，該同學使用天平時操作的錯誤之處是________________________。
⑵在老師的指導下，該同學重新正確調節(jié)至天平平衡，將盛有適量自來水的杯子放在調節(jié)好的天平左盤內，測出總質量為122.6g，再將杯子中的一部分自來水倒入量筒中，如圖甲所示，則量筒中自來水的體積為__________cm3。再將盛有剩余自來水的杯子放在天平盤內，改變砝碼的個數和游碼的位置使天平橫梁再次在水平位置平衡，此時右盤中砝碼質量和游碼在標尺上的位置如圖乙所示，則杯子及杯內剩余自來水的質量為________g。
⑶根據上述實驗數據，計算自來水的密度為_____________kg/m3。
（二）測量水龍頭打開后的出水速度
⑴ 首先老師告訴同學們流量是表示
單位時間內通過某一橫截面的流體的體積，若水流在粗細均勻的水平管道內向右勻速流動，設水流速度為v，管內通道的橫截面積為S。如圖丙所示，取一段管道AB，水從B端流到A端所用時間為t，則AB間水柱的長度l=    ，根據流量的定義，Q=_________。（以上兩空要求用S、v、t中的字母表示）。
⑵ 某同學根據流量的導出公式設計了如下測量水龍頭出水速度的實驗方案：
①測出水龍頭出水口的內壁直徑d
②打開水龍頭使水以適當的速度勻速流出，用容器接水并同時開始計時，測出經過一段時間t后容器內水的體積V。
③由流量的導出公式算出自來水龍頭出水速度表達式為______。（用d、t、π、V表示）

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科目：初中物理 來源：2013年初中畢業(yè)升學考試（河北黃石卷）物理（解析版） 題型：實驗題

聯(lián)合國定義每年3月22日為國際水資源日（world water day），為了配合節(jié)約用水活動的開展，某學校課外興趣小組對我市的供水系統(tǒng)和供水水質的物理參數進行了如下實驗測量。

（一）測自來水的密度

⑴某同學將天平放在水平臺面上，橫梁靜止時，通過調節(jié)平衡螺母使指針指在分度盤中央刻度線處，該同學使用天平時操作的錯誤之處是________________________。

⑵在老師的指導下，該同學重新正確調節(jié)至天平平衡，將盛有適量自來水的杯子放在調節(jié)好的天平左盤內，測出總質量為122.6g，再將杯子中的一部分自來水倒入量筒中，如圖甲所示，則量筒中自來水的體積為__________cm3。再將盛有剩余自來水的杯子放在天平盤內，改變砝碼的個數和游碼的位置使天平橫梁再次在水平位置平衡，此時右盤中砝碼質量和游碼在標尺上的位置如圖乙所示，則杯子及杯內剩余自來水的質量為________g。

⑶根據上述實驗數據，計算自來水的密度為_____________kg/m3。

（二）測量水龍頭打開后的出水速度

⑴ 首先老師告訴同學們流量是表示

單位時間內通過某一橫截面的流體的體積，若水流在粗細均勻的水平管道內向右勻速流動，設水流速度為v，管內通道的橫截面積為S。如圖丙所示，取一段管道AB，水從B端流到A端所用時間為t，則AB間水柱的長度l=    ，根據流量的定義，Q=_________。（以上兩空要求用S、v、t中的字母表示）。

⑵ 某同學根據流量的導出公式設計了如下測量水龍頭出水速度的實驗方案：

①測出水龍頭出水口的內壁直徑d

②打開水龍頭使水以適當的速度勻速流出，用容器接水并同時開始計時，測出經過一段時間t后容器內水的體積V。

③由流量的導出公式算出自來水龍頭出水速度表達式為______。（用d、t、π、V表示）

 

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

聯(lián)合國定義每年3月22日為國際水資源日（world water day），為了配合節(jié)約用水活動的開展，某學校課外興趣小組對我市的供水系統(tǒng)和供水水質的物理參數進行了如下實驗測量．

（一）測自來水的密度
（1）某同學將天平放在水平臺面上，橫梁靜止時，通過調節(jié)平衡螺母使指針指在分度盤中央刻度線處，該同學使用天平時操作的錯誤之處是______．
（2）在老師的指導下，該同學重新正確調節(jié)至天平平衡，將盛有適量自來水的杯子放在調節(jié)好的天平左盤內，測出總質量為122.6g，再將杯子中的一部分自來水倒入量筒中，如圖甲所示，則量筒中自來水的體積為______cm3．再將盛有剩余自來水的杯子放在天平盤內，改變砝碼的個數和游碼的位置使天平橫梁再次在水平位置平衡，此時右盤中砝碼質量和游碼在標尺上的位置如圖乙所示，則杯子及杯內剩余自來水的質量為______g．
（3）根據上述實驗數據，計算自來水的密度為______kg/m3．
（二）測量水龍頭打開后的出水速度
（1）首先老師告訴同學們流量是表示單位時間內通過某一橫截面的流體的體積，若水流在粗細均勻的水平管道內向右勻速流動，設水流速度為v，管內通道的橫截面積為S．如圖丙所示，取一段管道AB，水從B端流到A端所用時間為t，則AB間水柱的長度l=______，根據流量的定義，Q=______．（以上兩空要求用S、v、t中的字母表示）．
（2）某同學根據流量的導出公式設計了如下測量水龍頭出水速度的實驗方案：
①測出水龍頭出水口的內壁直徑d
②打開水龍頭使水以適當的速度勻速流出，用容器接水并同時開始計時，測出經過一段時間t后容器內水的體積V．
③由流量的導出公式算出自來水龍頭出水速度表達式為______．（用d、t、π、V表示）

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科目：初中物理 來源：山東省中考真題 題型：探究題

某中學科技創(chuàng)新興趣小組制作出如圖甲所示的水火箭。實驗器材有：飲料瓶、氣筒、自行車氣門、鐵絲、橡皮搴、水等。水火箭構造如圖乙所示，原理如下：在瓶中裝適量的水，塞好瓶塞后放在發(fā)射架上用氣筒向瓶內打氣，瓶內上方氣體壓強達到一定程度，高壓氣體將水和橡皮塞從瓶口壓出，水的反沖作用把瓶推向高空。
（1）水火箭升空原理可利用我們所學過的__________知識來解釋。從能量轉化角度來看，水火箭的動能是由高壓氣體的_______能轉化來的。
（2）實驗后小明提出了問題：水火箭上升高度與什么因素有關呢？
猜想a：瓶塞插入深度不同；猜想b：可能與瓶中水的體積有關；猜想c：可能與瓶子的形狀有關；
你認為影響因素除上述三點外可能還與______________有關。（寫出一條）
（3）選用同一可樂瓶，瓶中水量為300 mL，實驗發(fā)現(xiàn)，瓶塞插入深度不同，用氣筒充氣次數就不同（設每一次充入氣量相同），目測記錄實驗數據如下表。
可驗證水火箭上升高度與____________有關的猜想是正確的。

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