中考每日一题-051-电学计算题
阅读: 2317 时间: 2018-04-05 17:35:37 214
【正题】小林在做测量小灯泡功率的实验时,连接了如图甲所示电路,电源电压保持不变,小灯泡额定电压为25V,闭合开关后,将滑动变阻器滑片P从最右端开始向左滑动到某一位置的过程中,电流表示数与电压表示数的变化曲线如图乙所示。求:

1)小灯泡正常发光时的电阻;

2)当电压表示数为1V时,小灯泡在1min中内消耗的电能;

3)灯泡正常发光时,滑动变阻器连入电路的阻值时最大阻值的五分之一。求电源电压?

解析】:

(1)灯泡正常发光时的电压UL=2.5V,由图象可知通过灯泡的电流IL=0.25A

I=UR可得,正常发光时的电阻:

RL=ULIL=2.5V0.25A=10Ω

(2)当电压表示数为1V,由图乙可知通过的电流IL=0.2A

小灯泡在1min中内消耗的电能:

W=ULILt=1V×0.2A×60s=12J

(3)当滑动变阻器的滑片位于P最右端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,

由图乙可知,电路中的最小电流I=0.15A,电压表的示数UL=0.5V

因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:

U=IR+UL=0.15A×R+0.5V

灯泡正常发光时,电源的电压:

U=IL×15R+UL=0.25A×15R+2.5V

因电源的电压不变,所以:

0.15A×R+0.5V=0.25A×15R+2.5V

解得:R=20Ω

电源的电压:U=IR+UL=0.15A×20Ω+0.5V=3.5V

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