【題目】如圖所示,電源電壓為12V,燈L上標(biāo)有“12V 0.3A”(12V表示燈泡正常發(fā)光時的電壓,0.3A表示正常發(fā)光時通過燈泡的電流),定值電阻R1的阻值為10Ω,滑動變阻器R2上標(biāo)有“50Ω 1A”。閉合S1S2,燈L正常發(fā)光。電流表、電壓表的量程分別為03A,015V,求:

1)燈正常發(fā)光時的電阻;

2)斷開S1、S2,電流表、電壓表的量程分別為00.6A015V,滑動變阻器允許連入的阻值范圍。

3)斷開S1、S2,用一個新的電源去替代原來的電源,電流表、電壓表的量程分別為00.6A,03V.移動滑動變阻器的滑片過程中,要求兩個電表先后均能達(dá)到滿刻度,且電路正常工作。求允許替換電源的范圍。

【答案】(1)40Ω;(2)10Ω50Ω(3)6V≤U9V。

【解析】

(1)根據(jù)小燈泡的規(guī)格“12V0.3A”,

燈泡正常發(fā)光時的電阻為:

RL40Ω;

(2)由電路圖,當(dāng)斷開S1、S2時,定值電阻R1與滑動變阻器串聯(lián),因為電源電壓為12V,電壓表的量程為015V,所以滑動變阻器連入的電阻最大為50Ω時,電壓表也不會超過量程,故滑動變阻器的最大電阻為50Ω;因為電流表的量程為00.6A,通過變阻器的最大電流為1A,所以,為保證電路的安全,電路中的最大電流為0.6A,此時滑動變阻器連入的電阻最小,此時電路的總電阻為:

R20Ω

則滑動變阻器的最小電阻為:

R滑小RR120Ω10Ω10Ω,

所以變阻器允許連入的阻值范圍為:10Ω50Ω;

(3)斷開S1S2,定值電阻R1與滑動變阻器串聯(lián),電流表、電壓表的量程分別為00.6A03V,討論如下:

當(dāng)電流表示數(shù)最大時,即I最大0.6A,且變阻器接入電路的阻值為0時,電源電壓最小為:

U最小I最大R總最小0.6A×10Ω6V

當(dāng)電壓表示數(shù)最大,即U23V,且變阻器接入電路的阻值最大為50Ω時,此時的電源電壓:

UU1+U2IR1+U210Ω×+3V3.6V,

此時電流表的示數(shù)不可能達(dá)到最大,所以3.6V舍去。

當(dāng)I最大0.6AU2最大3V時,則電源電壓最大為

U最大U1+U20.6A×10Ω+3V9V

因題中要求兩個電表先后均能達(dá)到滿刻度,所以最大電壓應(yīng)小于9V

所以允許替換電源的范圍為6V≤U9V。

答:(1)燈正常發(fā)光時的電阻為40Ω

(2)滑動變阻器允許連入的阻值范圍是10Ω50Ω;

(3)允許替換電源的范圍為6V≤U9V。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】甲、乙兩只普通照明燈泡的銘牌如圖所示,下列說法中正確的是( )

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B. 將乙燈接入110V電路中,它的額定功率仍為60W

C. 兩燈均正常發(fā)光時,甲燈燈絲電阻較小

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電源:(電壓為3V);(電壓為15V

電流表:(量程);(量程

電壓表:(量程為);(量程為

滑動變阻器:(阻值范圍);(阻值范圍

開關(guān)一個,導(dǎo)線若干

為使測量盡可能準(zhǔn)確、方便,請回答:

1)滑動變阻器應(yīng)該選擇_____(填“”或“”).

2)若提供的電流表都壞了,但又找到一個阻值合適的定值電阻,開關(guān)若干,請你:(要求電路不可重組)

①畫出實驗電路圖;

______

②寫出實驗步驟及所需測量的物理量_____;

③寫出額定功率的表達(dá)式_____(用已知量和測量量表示).

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【題目】下圖是探究“影響浮力大小的因素”的實驗過程及數(shù)據(jù)。

(1)如圖甲,物體重 _______________N;

(2)如圖乙,把物體浸沒在水中時,彈簧測力計的示數(shù)為3.2N,物體受浮力的大小為_________________N;

(3)分析甲、乙、丙三圖所示實驗數(shù)據(jù)可得:物體受浮力的大小與_________________有關(guān);

(4)若要探究物體所受浮力大小與物體的密度是否有關(guān),應(yīng)選擇圖中__________物(填字母)兩個物體,并將它們浸沒在同種液體中,測出其所受浮力的大小來進(jìn)行比較。

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