在物理活動課上,需要一個燈泡照明,一位同學(xué)找來一個“6V 1A”的小燈泡,另一位同學(xué)拿來輸出電壓為15V的電源,指導(dǎo)老師拿來了從規(guī)格為“20Ω 0.5A”廢舊滑動變阻器上拆下的電阻線(電阻線的電阻0.5Ω/cm),請你和他們一起完成下列問題.
(1)若要使小燈泡正常發(fā)光,需要串聯(lián)一根多長的電阻線?
(2)請你對上述做法會產(chǎn)生的后果加以分析.
(3)若電阻線足夠長,怎樣做才能避免你分析的后果?

解:(1)燈泡的電阻RL===6Ω,
當(dāng)燈泡正常發(fā)光時電阻線分得的電壓U=U-U=15V-6V=9V,
電阻線的電阻R===9Ω,
電阻線的長度=18cm.
答:要使小燈泡正常發(fā)光,需要串聯(lián)一根18cm的電阻線.
(2)由題意可知,燈泡的額定電流為1A,而電阻線的最大允許電流為0.5A,所以此實(shí)驗(yàn)設(shè)計的電阻線容易燒斷.
(3)要想使燈泡正常發(fā)光,則電路中的電流應(yīng)為1A,根據(jù)影響電阻大小的因素可知,當(dāng)其他條件不變時,長度變?yōu)樵瓉淼?被,橫截面積增大為原來的2倍時,總電阻不變,但允許通過的電流變?yōu)樵瓉淼?倍,即截取兩根36cm的電阻線并聯(lián).
分析:(1)由燈泡的銘牌可知額定電壓和額定電流,根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻;根據(jù)串聯(lián)電路電阻的分壓特點(diǎn)求出電阻線的阻值,進(jìn)一步求出電阻線的長度.
(2)根據(jù)燈泡的額定電流和電阻絲的最大允許電流進(jìn)行分析.
(3)根據(jù)影響電阻大小的因素,長度、材料、橫截面積、溫度進(jìn)行分析,結(jié)合歐姆定律進(jìn)行解答.
點(diǎn)評:本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的計算,關(guān)鍵是理解滑動變阻器和燈泡銘牌參數(shù)的含義,并能根據(jù)影響電阻大小的因素設(shè)計電路.
練習(xí)冊系列答案
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聲音是由物體振動產(chǎn)生的
聲音是由物體振動產(chǎn)生的
;
(2)彈吉他時,手指用的力不同,發(fā)出聲音的響度不相同:
響度的大小與物體的振幅有關(guān)
響度的大小與物體的振幅有關(guān)
;
(3)把正在發(fā)聲的收音機(jī)密封在塑料袋里,然后放入水中,人們?nèi)阅苈牭桨l(fā)出的聲音:
聲音可以在水中傳播
聲音可以在水中傳播
;
(4)放在玻璃鐘罩內(nèi)的電鈴正在發(fā)聲,把玻璃鐘罩內(nèi)的空氣抽去一些后,鈴聲明顯減弱:
聲音的傳播需要介質(zhì)
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