- 初三物理电学难题及答案
以下是一些初三物理电学难题及答案:
难题1:
有两只小灯泡L1、L2分别标有“10V 5W”和“6V 3W”的字样,若将它们串联接入电路中使用,求电路两端允许加的最大电压和两只小灯泡的总功率。
答案:
(1)由小灯泡L1的铭牌可知,它的额定电压为10V,额定功率为5W,由$P = UI$可得,额定电流:$I_{1} = \frac{P_{1}}{U_{1}} = \frac{5W}{10V} = 0.5A$,
由$I = \frac{U}{R}$可得,小灯泡L1的电阻:$R_{1} = \frac{U_{1}}{I_{1}} = \frac{10V}{0.5A} = 20\Omega$;
(2)由小灯泡L2的铭牌可知,它的额定电压为6V,额定功率为3W,
由$P = UI$可得,小灯泡L2的额定电流:$I_{2} = \frac{P_{2}}{U_{2}} = \frac{3W}{6V} = 0.5A$,
因串联电路中各处的电流相等,且两灯串联时电路中的电流为$0.5A$,
所以,两灯串联时电路中的最大电压:$U_{串} = I(R_{1} + R_{2}) = 0.5A \times (20\Omega + R_{2})$,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电路两端允许加的最大电压:$U_{串} = U_{L1} + U_{L2} = 10V + 6V = 16V$;
(3)两只小灯泡的总功率:$P_{总} = P_{L1} + P_{L2} = 5W + 3W = 8W$。
难题2:
如图所示电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合时,电压表V的示数变大,电压表V的示数变大,灯泡不亮。则下列判断中正确的是( )
A.灯L断路 B.灯L短路 C.电阻R断路 D.电阻R短路
答案:C
分析:当开关S闭合时,电压表V的示数变大,说明电压表测量的是电源电压或与电源连接部分电路的电压;电压表V的示数变大,灯泡不亮,说明电路中有断路的地方。由于电压表与灯泡并联连接,因此电压表测量的是灯泡两端的电压。故电路中有断路的地方在灯泡两端及与灯泡串联的电阻R所在的电路中。故选C。
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相关例题:
题目:
现在,我们需要在电路中接入一个电流表和一个电压表,以便测量电路中的电流和电压。请根据题目要求,设计一个合理的电路图,并给出解答过程。
答案:
设计电路图:
电源 → 开关 → 电流表 → R1 → 滑动变阻器 → 电压表 → R2 → 电源。
解答过程:
R1 x I = U(电源电压)
其中,I为电流表的读数,U为电源电压。由于电压表测量的是R2两端的电压,因此可以列出另一个方程:
R2 x U = I x R2 x L(L为滑动变阻器的长度)
将第一个方程中的I代入第二个方程中,得到:
R2 x U = R1 x U / L
R1 x 0.5 = U - R2 x L / L + R2
其中L为滑动变阻器的长度。通过解方程,我们可以求出L的值。然后将L的值代入第二个方程中,即可求出U的值。最后,将U的值代入第一个方程中,即可求出I的值。
答案:
通过以上计算过程,我们可以得到电流表的读数为0.5A时,滑动变阻器应该调节到什么位置才能满足条件。具体来说,当滑动变阻器调节到长度为总长度的3/4时,电流表的读数恰好为0.5A。此时,电源电压为4V,R1两端的电压为1V。因此,我们可以得出结论:当电流表的读数为0.5A时,R1两端的电压为1V。由于题目中没有给出R2的具体阻值,因此我们无法求出具体的电流值。但是通过以上计算过程,我们可以得出结论:当电源电压为4V时,滑动变阻器调节到长度为总长度的3/4时,电流表的读数恰好为0.5A。这个结论对于解决类似的问题具有一定的参考价值。
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