【題目】有一個小燈泡標有“6V 6W”的字樣,它的電流隨電壓的變化曲線如圖甲,手邊現(xiàn)只有電壓為9V的電池,以及任意阻值的備選電阻器.為了使此小燈泡正常發(fā)光:

1)請在圖乙的方框內畫電路圖來表示你的設計方案,并說明設計理由.

2)通過計算回答你所選用的電阻器的規(guī)格.

3)當電流表的示數(shù)為0.7A時,整個電路10s內消耗的電能是多少焦?

【答案】1)設計的電路圖如上圖所示,原因是電源的電壓大于燈泡的額定電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知應串聯(lián)一個電阻分壓;

2)所選用的電阻器的規(guī)格是;

3)當電流表的示數(shù)為0.7A時,整個電路10s內消耗的電能是63J

【解析】試題分析:(1)已知額定電壓是6V,所以接在9V的電源上時,電源電壓高于燈泡的額定電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知需要串聯(lián)電阻進行分壓,據(jù)此設計電路圖;

2)燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等,由圖象可知通過燈泡的電流即為電路中的電流,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出串聯(lián)電阻兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律求出串聯(lián)電阻的阻值;

3)根據(jù)W=UIt求出當電流表的示數(shù)為0.7A時,整個電路10s內消耗的電能.

解:(1)根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知,應設計用一個定值電阻與燈泡串聯(lián)的電路,如圖甲或乙所示:

2)因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,

所以,串聯(lián)電阻兩端的電壓:

UR=U﹣UL=9V﹣6V=3V

因串聯(lián)電路中各處的電流相等,

由圖象可知,燈泡正常發(fā)光時電路中的電流I=1A,

I=可得,串聯(lián)電阻的阻值:

R===3Ω;

3)當電流表的示數(shù)為0.7A時,整個電路10s內消耗的電能:

W=UI′t=9V×0.7A×10s=63J

答:(1)設計的電路圖如上圖所示,原因是電源的電壓大于燈泡的額定電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知應串聯(lián)一個電阻分壓;

2)所選用的電阻器的規(guī)格是;

3)當電流表的示數(shù)為0.7A時,整個電路10s內消耗的電能是63J

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