有一个小灯泡标有“6V 6W”的字样,它的电流随电压的变化曲线如图甲,手边现只有电压为9V的电池,以及任意阻值

有一个小灯泡标有“6V 6W”的字样,它的电流随电压的变化曲线如图甲,手边现只有电压为9V的电池,以及任意阻值的备选电阻器.为了使此小灯泡正常发光:

(1)请在图乙的方框内画电路图来表示你的设计方案,并说明设计理由.
(2)通过计算回答你所选用的电阻器的规格.
(3)当电流表的示数为0.7A时,整个电路10s内消耗的电能是多少焦?
爱吃肉的牛 1年前 已收到1个回答 举报

沈文轩 幼苗

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解题思路:(1)已知额定电压是6V,所以接在9V的电源上时,电源电压高于灯泡的额定电压,根据串联电路的分压特点可知需要串联电阻进行分压,据此设计电路图;
(2)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,由图象可知通过灯泡的电流即为电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压,根据欧姆定律求出串联电阻的阻值;
(3)根据W=UIt求出当电流表的示数为0.7A时,整个电路10s内消耗的电能.

(1)根据串联电路的分压特点可知,应设计用一个定值电阻与灯泡串联的电路,如图甲或乙所示:

(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,串联电阻两端的电压:
UR=U-UL=9V-6V=3V,
因串联电路中各处的电流相等,
由图象可知,灯泡正常发光时电路中的电流I=1A,
由I=[U/R]可得,串联电阻的阻值:
R=
UR
I=[3V/1A]=3Ω;
(3)当电流表的示数为0.7A时,整个电路10s内消耗的电能:
W=UI′t=9V×0.7A×10s=63J.
答:(1)设计的电路图如上图所示,原因是电源的电压大于灯泡的额定电压,根据串联电路的分压特点可知应串联一个电阻分压;
(2)所选用的电阻器的规格是3Ω;
(3)当电流表的示数为0.7A时,整个电路10s内消耗的电能是63J.

点评:
本题考点: 电路图设计;欧姆定律的应用;电功的计算.

考点点评: 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是知道串联电路的分压特点和并联电路的分流特点.

1年前

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