8.電源電壓為6V,燈泡R2=6Ω,其額定電流為1A,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為24Ω,若電流表的量程是0~3A,電壓表的量程是0~3V,在保證元件安全的前提下,求:燈泡R2的功率變化范圍.

分析 由圖可知,燈泡R2與滑動(dòng)變阻器R1串聯(lián),電壓表測(cè)量燈泡兩端的電壓,電流表測(cè)量電路中的電流;
要求燈泡功率變化范圍,即求燈泡消耗的最小功率和最大功率;
由于燈泡的電阻一定,串聯(lián)電路電流處處相等,根據(jù)P=I2R可知,電路中電流最大時(shí)燈泡消耗的功率最大、電流最小時(shí)燈泡消耗的功率最小,因此關(guān)鍵是確定電路中的最小電流和最大電流;
(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí),電路中電流最小,各元件是安全的;根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和歐姆定律求出最小電流,再根據(jù)P=I2R可求出燈泡消耗的最小功率;
(2)根據(jù)燈泡的額定電流、電流表量程、電壓表量程確定電路中的最大電流,再根據(jù)P=I2R可求出燈泡消耗的最大功率.

解答 解:
由圖可知,燈泡R2與滑動(dòng)變阻器R1串聯(lián),電壓表測(cè)量燈泡兩端的電壓,電流表測(cè)量電路中的電流;
(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí),電路中電流最小,
根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和歐姆定律可得,電路中的最小電流:
I最小=$\frac{U}{{R}_{1大}+{R}_{2}}$=$\frac{6V}{24Ω+6Ω}$=0.2A;
當(dāng)電路中電流最小時(shí),燈泡消耗的功率最小,則燈泡R2的最小功率:
P2最小=(I最小2R2=(0.2A)2×6Ω=0.24W;
(2)已知燈泡的額定電流為1A,電流表的量程是0~3A,電壓表的量程是0~3V,
當(dāng)通過燈泡的電流等于額定電流1A時(shí),燈泡兩端的電壓:U=IR2=1A×6Ω=6V>3V,超過了電壓表的量程,電壓表會(huì)被燒壞;
當(dāng)電壓表示數(shù)最大為3V時(shí),電路中的電流:I=$\frac{{U}_{2大}}{{R}_{2}}$=$\frac{3V}{6Ω}$=0.5A<1A<3A;
所以,為了保證所有元件的安全,電路中的電流不能超過0.5A,即電路中的最大電流I最大=0.5A;
當(dāng)電路中電流最大時(shí),燈泡消耗的功率最大,則燈泡R2的最大功率:
P2最大=(I最大2R2=(0.5A)2×6Ω=1.5W;
綜上所述,燈泡R2的功率變化范圍為0.24W~1.5W.
答:燈泡R2的功率變化范圍為0.24W~1.5W.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用,關(guān)鍵是明確:電流最大時(shí),燈泡消耗的功率最大;電流最小時(shí),燈泡消耗的功率最。y點(diǎn)是確定最大電流,要同時(shí)考慮電壓表、電流表的量程和燈泡的額定電流,要注意:為了保證所有元件的安全,電路中的最大電流只能取幾個(gè)電流值中最小的那個(gè).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

18.在自然界中,各種物理現(xiàn)象之間的關(guān)系往往是錯(cuò)綜復(fù)雜的,決定某一個(gè)現(xiàn)象的產(chǎn)生和變化的因素常常也很多.因此要人為的控制一些因素才能去研究.使它保持不變,然后來比較、研究其他兩個(gè)變量之間的關(guān)系,這種研究問題的科學(xué)方法就是控制變量法.在初中物理中,采用“探制變量法”來進(jìn)行研究的實(shí)驗(yàn)很多,請(qǐng)?jiān)嚺e一例研究影響滑動(dòng)摩擦力的因素.

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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

19.小明想知道小燈泡的亮暗程度與什么因素有關(guān),于是找來額定電壓是2.5V、電阻約為10Ω的小燈泡L,按照?qǐng)D所示的電路,將其接在電源電壓為6V的電路中開始探究.
(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將如圖甲的實(shí)物電路連接完整(要求:滑片向左移燈泡變暗).
(2)小明正確連接電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡特別亮,此時(shí)電流表、電壓表都有示數(shù),出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是滑動(dòng)變阻器的滑片沒有移到阻值最大的位置.
(3)分析表中數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度是變化的,小燈泡的亮度是由實(shí)際功率(填“實(shí)際功率”或
“額定功率”)決定的.小燈泡正常工作時(shí)的電功率為0.625W.
實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓U/V電流I/A小燈泡的亮度
12.0
22.50.25
32.80.26很亮
(4)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小明認(rèn)為把燈L換成定值電阻,該實(shí)驗(yàn)可以用來探究“電流跟電壓、電阻的關(guān)系”,于是繼續(xù)進(jìn)行下面的實(shí)驗(yàn).在探究“電流與電阻的關(guān)系”的過程中,應(yīng)控制電壓不變.實(shí)驗(yàn)中小明將定值電阻由10Ω更換為20Ω時(shí),閉合開關(guān)后,下一步的操作應(yīng)當(dāng)是使滑動(dòng)變阻器的滑片向左(根據(jù)圖甲填“右”或“左”)移動(dòng).

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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

16.小亮用圖甲所示的電路探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系”.
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)選用兩節(jié)新干電池作為電源,則電壓表的量程為0~3V;
(2)按圖連接電路后,接通電路前,應(yīng)把滑片P移到滑動(dòng)變阻器的右(選填“左”或“右”)端;目的是使其阻值最大,保護(hù)電路.
(3)閉合開關(guān)后,無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,都發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)始終為0,電壓表有示數(shù)始終未3V.則電路中產(chǎn)生的故障是:電阻R斷路.
(4)排除故障后,小亮在實(shí)驗(yàn)中通過改變滑動(dòng)變阻器的阻值,測(cè)得的電流及對(duì)應(yīng)的電壓值如表:小亮在實(shí)驗(yàn)時(shí)使用的電阻為5Ω,分析表中的數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是:電阻不變,導(dǎo)體中的電流與它兩端的電壓成正比
U/V2.52.01.51.00.5
I/A0.50.40.30.20.1

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

3.?dāng)?shù)碼相機(jī)已在我們的生活中普及,照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡.若照相機(jī)鏡頭的焦距為50mm,當(dāng)被拍照的人到鏡頭的距離大于100mm時(shí),會(huì)得到一個(gè)倒立縮小的實(shí)像,人的眼睛就相當(dāng)于照相機(jī),當(dāng)人患了近視眼時(shí)應(yīng)該佩戴凹透鏡.

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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

2.通過進(jìn)一步觀察,伽利略發(fā)現(xiàn):不論擺動(dòng)的幅度大些還是小些,完成一次擺動(dòng)的時(shí)間(即擺動(dòng)周期)是一樣的,這在物理學(xué)中叫做“擺的等時(shí)性”原理,各種機(jī)械擺鐘都是根據(jù)這個(gè)原理制作的.
     著名物理學(xué)家伽利略在比薩大學(xué)讀書時(shí),對(duì)擺動(dòng)規(guī)律的探究,是他第一個(gè)重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn),有一次他發(fā)現(xiàn)教堂上的吊燈因?yàn)轱L(fēng)吹不停地?cái)[動(dòng),盡管吊燈的擺動(dòng)幅度越來越小,但每一次擺動(dòng)的時(shí)間似乎相等.
     后來,伽利略又把不同質(zhì)量的鐵球系在繩端做擺錘進(jìn)行實(shí)驗(yàn),他通過研究發(fā)現(xiàn)了擺的一系列規(guī)律.
     小芳對(duì)“伽利略對(duì)擺動(dòng)的研究”很感興趣,于是仿照伽利略的做法利用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),她先測(cè)出了擺線的懸掛點(diǎn)O到鐵球球心的距離L,擺動(dòng)過程中擺線長(zhǎng)度不變,并將此定義為擺長(zhǎng)L,然后將鐵球拉倒左側(cè)最高點(diǎn),釋放小球,使小球來回?cái)[動(dòng),再測(cè)出了擺球擺動(dòng)30次所用的時(shí)間,進(jìn)而算出擺球擺動(dòng)一次所用時(shí)間.小芳猜想這一時(shí)間可能與擺球的質(zhì)量m和擺長(zhǎng)L有關(guān),她做探究擺動(dòng)一次所用的時(shí)間與擺長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表:

次數(shù)
擺線長(zhǎng)
L/m
擺動(dòng)30次的時(shí)間/s擺動(dòng)1次
時(shí)間/s
10.2530.01.0
20.5042.61.4
30.7552.11.7
41.0060.02.0
 52.00  85.12.8
(1)小芳用鐵球制成擺,把鐵球拉倒不同高度,位置越高,鐵球的重力勢(shì)能越大,若不考慮空氣阻力和其他能量損失,鐵球會(huì)一直擺動(dòng)下去,擺動(dòng)過程中鐵球的機(jī)械能保持不變.
(2)不論擺動(dòng)的幅度大些還是小些,完成一次擺動(dòng)的時(shí)間是一樣的,這在物理學(xué)中叫做擺的等時(shí)性.小芳在實(shí)驗(yàn)中擺球擺動(dòng)的幅度可以用鐵球距離B點(diǎn)的最大距離來表示.
(3)小芳在探究一次所用的時(shí)間T與擺長(zhǎng)L關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,下列做法中必須的是C
A.控制擺長(zhǎng)L保持不變 B.控制擺動(dòng)的幅度保持不變
C.控制擺球的質(zhì)量保持不變 D.控制擺動(dòng)30次的時(shí)間保持不變
(4)小芳在實(shí)驗(yàn)中用到的測(cè)量工具有米尺和秒表.
(5)分析表中數(shù)據(jù)可知,擺球擺動(dòng)一次所用的時(shí)間T隨著擺長(zhǎng)L的增大而增大,T恨可能與$\sqrt{L}$成正比.

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科目:初中物理 來源: 題型:計(jì)算題

6.海鵬學(xué)習(xí)了熱學(xué)的有關(guān)知識(shí)后,想知道用燃?xì)庠顭_2kg的一壺水(由20℃加熱到100℃)所需的費(fèi)用,求:
(1)水吸收的熱量是多少?
(2)家庭使用天然氣的熱值為3.5×107 J/m3,燃?xì)庠畹臒嵝蕿?0%,燒開這壺水需要多少立方米的天然氣?
(3)現(xiàn)在廈門地區(qū)民用天然氣價(jià)格為4.00 元/m3,燒開這壺水需要多少元?

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科目:初中物理 來源: 題型:計(jì)算題

7.重慶朝天門大橋全長(zhǎng)1.5km,張華以5m/s的速度騎自行車走完大橋需多少時(shí)間?李倩同學(xué)乘坐公共汽車用時(shí)2分30秒通過大橋,則該汽車的速度是多少?

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同步練習(xí)冊(cè)答案