小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com专题13电能经典解答题一、电路分析与计算1.如图所示，电源电压恒为18V，小灯泡L标有“6V3W”字样，滑动变阻器R标有“100Ω1A”字样，电压表使用的量程为0～15V，电流表使用的量程为0～0.6A，R0为一定电阻，当闭合开关S、S1，断开S2时，灯泡L恰好正常发光。不计温度对灯丝电阻的影响。求：（1）小灯泡L的电阻；（2）闭合开关S、S1，断开S2时，通电1min，电流通过定值电阻R0所做的功；（3）当闭合开关S，S2，断开S1时，在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压的情况c下，滑动变阻器R功率的变化范围。【答案】（1）灯泡电阻：RL=U额2P额=¿¿。（2）闭合开关S、S1，断开S2时，L与R0串联，灯泡L恰好正常发光，电阻R0两端的电压：U0=U-UL=18V-6V=12V；电路中电流I0=IL=P额U额=3W6V=0.5A；电流通过定值电阻R0所做的功：W=U0I0t=12V×0.5A×60s=360J；（3）由图，当闭合开关S、S2，断开S1时，R与L串联，因为灯泡的额定电流为0.5A，电流表的量程为0~0.6A，所以电路中电流最大I最大=IL=0.5A；此时电路消耗功率最大，P总=UI最大=18V×0.5A=9W；此时R的最大功率为：PR=P总-PL=9W-3W=6W；当电压表示数最大为15V，电路中电阻最大，电流最小，总功率最小，小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com此时UL′=U-UR=18V-15V=3V，此时最小电流I最小=IL'=UL'RL=3V12Ω=0.25A；此时R的最小功率：PR′=UR′IR′=15V×0.25A=3.75W。所以R的功率变化范围是：3.75W～6W。【解析】【分析】（1）根据RL=U额2P额求出小灯泡的电阻；（2）闭合开关S、S1，断开S2时，L与R0串联，灯泡L恰好正常发光，根据串联电路特点和欧姆定律求得R0两端电压和电流，根据W=UIt计算电流通过定值电阻R0所做的功；（3）当闭合开关S、S2，断开S1时，R与L串联，保证电路安全，根据电表量程和灯泡的额定电压、额定功率，利用欧姆定律求得电路中最大和最小电流，从而求得出其功率变化范围。2.如图所示电路，电源电压U不变，灯L1、L2上都标有“3V”字样，且灯丝阻值不变，R1是定值电阻。闭合开关S，后，依次进行如下操作：①开关S2接1、2，移动滑片P，使电压表V1示数为3V，此时电流表示数为0.3A；②开关S2接2、3，电流表示数为0.4A；③开关S2接4、5，电流表示数仍为0.4A，电压表V2示数为2V。请解答下列问题：（1）灯L1、L2的额定功率分别是多少?（2）小科根据上述实验数据，计算R1的阻值，分析如下：操作①中，L1与R0串联，L山两端电压为3V，通过L1的电流大小为0.3A。操作②中，L1与R1并联后（可看作一个阻值变小的电阻)与。串联，通过L1与R1的总电流大小I为0.4A。假设此时L1两端电压为U1，通过的电流为IL1。小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com可求得R1=U1I1=U1I−IL1=3V0.4A−0.3A=30Ω老师指出：求解R1时，代人的“3V”“0.4A”“0.3A”三个数据中有错误。请你指出错误的数据：▲，并正确求解R1。（3）当开关S2接4、5时，滑片P怎样移动才能使L2正常工作?（要求说明移动方向和变化的阻值大小）【答案】（1）解：操作①中，灯L1正常工作，UL1额=UL1=3V灯L1的额定功率为：PL1额=PL1=UL1IL1=3V×0.3A=0.9W根据操作③，可求出灯L2的电阻值为：RL2=UL2IL2=2V0.4A=5Ω因此，灯L2的额定功率为：RL2额=UL2额❑2IL2=(3V)25Ω=1.8W答：灯L1的额定功率为0.9瓦，灯L2的额定功率为1.8瓦。（2）错误数据：3V、0.3A；解法1：根据操作①可得，RL1=UL1IL1=3V0.3A=10Ω由于操作②和操作③中，电流表的示数都为0.4A，说明L1和R1并联后与L2对电路的影响是等效的，所以1R1+1RL1=1RL2即1R1+110Ω=15Ω求得：R1=10Ω答：定值电阻R1的阻值为10欧。解法2：根据操作①可得，RL1=UL1IL1=3V0.3A=10Ω由于操作②和操作③中，电流表的示数都为0.4A，说明L1和R1并联后与L2对电路的影响是等效的，所以S2接2、3时，IL1’=UL1'RL1=2V10Ω=0.2A小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.comI1=I-IL1'=0.4A-0.2A=0.2A所以R1=U1I1=2V0.2A=10Ω答：定值电阻R1的阻值为10欧。（3）解：操...