Question

运用知识解决问题：
（1）一只白炽灯与一只电暖器在家中正常工作时，通过谁的电流大？
答：通过______的电流大．因为它们两端的______相同，而白炽灯的电功率比电暖器的要小，则根据公式______可知，______中的电流大．
（2）现有一个电路盒，面板上有两只灯，两个开关，一只电流表，一只电压表，电源．
在不打开盒的情况下，小组其他同学实验结果如下：

闭合开关	S1	S2	S1、S2
L1	亮	不亮	亮
L2	亮	不亮	不亮
电流表	0.18A	无示数	无示数
电压表	3V	无示数	3V

根据上述实验信息，在方框内画出盒内的电路图．
（3）如图是一个电子拉力计，图甲是原理图．硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起．定值电阻R=5Ω，a、b是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值R_ab=25Ω，电源电压U=3.0V，电流表的量程为 O～0.6A，当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于a端．已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系如图乙．
①小明将电流表的表盘改为拉力计的表盘，当不拉拉环时，拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的______A处．
②通过计算说明，电流表表盘0.2A处应标多少N？

Answer 1

【答案】分析：（1）已知家用电器的额定功率相等，电暖器的额定功率要比白炽灯的额定功率大，根据I=可知通过它们电流的大小关系；
（2）利用串、并联电路的特点，结合表格中的开关断开或闭合时，红绿灯的亮灭情况，判断出开关的作用和位置以及电灯的连接方式；根据电表示数，判断出电表测量的对象，且电压表与被测元件并联，电流表与被测元件串联．
（3）分析滑片P在a端（电阻全连入为25Ω ）时的电路组成，利用欧姆定律求解，若知道电流表的示数，根据欧姆定律可求R₁连入的阻值再根据图乙找出拉力大小．
解答：解：（1）电暖器的额定电压为220V，额定功率约为1100W；白炽灯的额定电压为220V，额定功率约为几十瓦；
根据I=可知，正常工作时通过电暖器的电流要比通过白炽灯的电流要大．
（2）①只闭合S₁时，两灯泡发光，两电表有示数；断开S₁时，两灯都不亮，两电表无示数，说明S₁控制整个电路，做总开关；
②只闭合S₁时，灯都亮、两电表有示数，S₁、S₂都闭合时，L₂不亮、电流表无示数，说明S₂对电流表和L₂起到了相反作用，故L₂与电流表串联（若电流表与L₂并联，则只闭合S₁时，L₂不可能发光）再与S₂并联；
通过以上分析可知两灯只能串联，否则S₂闭合时电源就会短路．
根据电压表示数的变化情况，电压表测量的只能是电源的电压；如图所示：

（3）①拉环不受外力，P在a端时，电路中的电流为：
I====0.1A；
②当I′=0.2A时，电路的总电阻为：
R_总′===15Ω，
R₁连入的阻值为：
R₁′=R_总′-R=15Ω-5Ω=10Ω
当R₁连入电路的电阻是10Ω时，
弹簧伸长的长度为△L=L-L=5cm-×5cm=3cm，
由图乙可知，F大小为150N．
故答案为：（1）电暖器；电压；I=；电暖器；（2）如上图所示；（3）①0.1；②150N．
点评：解决本题的关键：一是电功率公式的灵活运用和了解家用电器电功率的大小；
二是会根据要求出分析出电路中各用电器的连接情况，并正确的画出电路图；
三是会利用欧姆定律、灵活的运用串联电路的特点解决不同状态下的实际问题．