【文章內(nèi)容簡介】 明燈關(guān)閉還是打開， 該電路都要消耗電能。為節(jié)約電能 ， 可以再接入一個光控開關(guān) (光照弱時自動閉合， 光照強時自動斷開 )， 你認為應(yīng)將光控開關(guān)接在圖乙中 a、 b、 c三處的 ____處。 【答案】 (1)UR＝ U－ UD＝ 220V－ ＝ ， IR＝ ID＝ ， R＝ UR/IR＝ ＝ 21780Ω ， P＝ UI＝ 220V ＝ 火線 c 高頻點 3 小燈泡功率的測定 ★ 例 3 (2022 內(nèi)江 )育才中學(xué)初 “測量小燈泡的電功率”的實驗后 ， 某興趣小組欲進一步探究學(xué)習(xí) ， 現(xiàn)將其改變?yōu)椤疤骄啃襞莸碾姽β?P與電壓 U之間的關(guān)系”的實驗 ， 實驗中提供了以下實驗器材： A．待測小燈泡 L(額定電壓 ， 額定功率) B．電壓表 V(量程 0～ 3V， 量程 0～ 15V) C．電流表 A(量程 0～ ， 0～ 3A) D．滑動變阻器 R(0～ 10Ω) E．定值電阻 R01＝ 5Ω ， R02＝ 10Ω ， R03＝ 15Ω F．蓄電池， 電壓 U＝ 12V G．開關(guān) S一個， 導(dǎo)線若干。 (1)為了比較精確的測量小燈泡的功率， 電流表的量程應(yīng)選 ____________。 (2)為了保證電路安全， 實驗中定值電阻 R0應(yīng)選 ____。(填 “ R01” 、“ R02” 或“ R03” ) (3)請用鉛筆畫線代替導(dǎo)線， 將實驗器材連接起來 ， 使之成為準(zhǔn)備使用的實物電路。 (4)測量結(jié)束后， 應(yīng)先斷開開關(guān) ， 拆除 ______兩端的導(dǎo)線， 再拆除其他導(dǎo)線 ， 最后整理好器材。 (5)該小組同學(xué)在處理實驗數(shù)據(jù)時， 將電功率 P作為縱坐標(biāo) ， U2作為橫坐標(biāo) ， 采用描點法 ， 在 坐標(biāo)紙上作出了 P－ U2圖像 ， 并畫出該圖像是一條直線 (如圖所示 )。根據(jù)圖像， 請你指出：所作圖像的錯誤之處是 _____ _____________；作圖時， 坐標(biāo)取值不恰當(dāng)之處是 ____ ________________________。 0～ R03 電源 圖線不應(yīng)畫成直線 橫坐標(biāo)的標(biāo)度取值不恰當(dāng) (6)假設(shè)實驗中所給的實驗器材電流表已損壞， 老師又給了一只電壓表 ， 該組同學(xué)仍完成了實驗。請你幫他們在虛線 框內(nèi)畫出實驗的電路圖。 【答案】 (3) (6) 【解析】 (1)因為燈泡的額定電壓為 ，額定功率為 ，所以燈泡的額定電流為 I＝ P/U＝ ＝；故為了比較精確的測量小燈泡的功率，電流表的量程應(yīng)選 0～ ； (2)為了保證電路安全，電流最大值為 ，電源電壓為 12V，所以電路最小電阻 R＝ U/I＝ 12V/＝ 20Ω ，燈泡正常發(fā)光電阻為 R燈 ＝ U燈 /I燈 ＝ ＝ 5Ω ，所以定值電阻最大值為 20Ω － 5Ω ＝ 15Ω ，定值電阻 R0應(yīng)選 R03； (3)連接電路時注意滑動變阻器一上一下連接，電流表中電流從正接線柱流入，從負接線柱流出，用小量程； (4)電學(xué)實驗測量結(jié)束后，應(yīng)先斷開開關(guān)，拆除電源兩端的導(dǎo)線，防止因拆除而導(dǎo)致電路的短路，然后再拆除其他導(dǎo)線，最后整理好器材； (5)在作 P－ U2之間關(guān)系圖像時，因小燈泡的電阻隨溫度升高而增大，所以圖像不應(yīng)該是一條直線；作圖時，坐標(biāo)取值不恰當(dāng)之處是橫坐標(biāo)的標(biāo)度取值不恰當(dāng)，應(yīng)當(dāng)改為自然數(shù)的平方數(shù)遞增； (6)沒有電流表可以用電壓表與定值電阻并聯(lián)來替代電流表，因為電壓與電阻的比值等于電流。 【提醒】本題要用到二次函數(shù)的知識才能真正解決問題。 ★例 4 (2022?紹興 )把滑動變阻器 R和定值電阻 R1連接成如圖電路，變阻器最大電阻 R＝ 2 R1。閉合開關(guān) S，當(dāng)滑動變阻器的滑片向左移動時，下列敘述正確的是 ( ) A．電路總功率逐漸減小 B．變阻器的功率逐漸減小 C．變阻器滑片在左端與右端時的電路總功率之比為9∶1 D．電阻 R1的功率與電路總功率的比值逐漸增加 D 【解析】 ＝ U2/(R1＋ R)，當(dāng)滑片向左滑動時， R變小，總功率變大。 UI， R1消耗的功率為 I2R1，滑動變阻器消耗的功率為 P，三者有如下關(guān)系：UI＝ I2R1＋ P。 P＝－ R1I2＋ UI，其中 R U為常數(shù)， P與I為二次函數(shù)關(guān)系。由此可知，當(dāng) I＝－ b/2a＝ U/2R1時，P達到最大值。 2R1＝ R1＋ R， R＝ R1。即當(dāng)滑動變阻器的阻值與定值電阻相等時，滑動變阻器消耗的功率達到了最大值。由此可知滑片向左滑動時，滑動變阻器消耗的功率是先變大，再變小， B錯。 P＝U2/R1，最右端是 P′ ＝ U2/(R1＋ R)＝ U2/3R1。兩者比值為 3∶1 。 R1的功率： P1＝ I2R1， P總 ＝ I2(R1＋ R)，P1∶ P總 ＝ R1∶( R1＋ R)，當(dāng)向左滑時， R變小，故比值變大。 ★ 例 5 (2022 廣東 )如圖是一種光控電路 ， 它主要由工作電路和控制電路兩部分組成。工作電路由工作電源 U發(fā)熱電阻 R1和 R2等組成；控制電路由光敏電阻 R、磁控開關(guān) L、定值電阻 R0、電源 U2等組成。 當(dāng)磁控開關(guān)L線圈中的電流等于或大于 15mA時， 磁控開關(guān)的磁性簧片相互吸合 (簧片電阻忽略不計 )；當(dāng) L線圈中的電流小于 15mA時， 簧片斷開。已知 U1＝ 24V， R1＝ 10Ω ， R2＝20Ω ， 光敏電阻 R的阻值隨照射在它上面的光強 E(表示光照射強弱的物理量， 單位是坎德拉 ， 符號是 cd)變化的關(guān)系如圖所示。當(dāng)開關(guān) S閉合時， 則： (1)當(dāng) L線圈中的電流小于 15mA時， 工作電路的總電阻 R總 ＝ ____Ω 。 (2)當(dāng) L線圈中的電流等于 25mA時， 工作電路中通過 R1