17. 如图所示的电路中,电源电压恒定,灯泡$L_1$、$L_2$的电阻不变。闭合开关$S_1$、$S_2$,电压表示数为$12 V$,电流表示数为$1.2 A$,$L_1$和$L_2$都正常发光。断开开关$S_1$、$S_2$,将电压表、电流表的位置互换,只闭合开关$S_1$,电流表示数为$0.75 A$,电压表示数不变。
(1)$L_1$的电阻和额定功率分别为多大?
(2)$L_2$的电阻和额定功率分别为多大?

答案:22. (1) $10 \Omega$ 14.4W (2) $6 \Omega$ 24W
解析:
解:(1)闭合开关$S_1$、$S_2$时,$L_1$与$L_2$并联,电压表测电源电压,电流表测$L_1$支路电流。电源电压$U = 12V$,通过$L_1$的电流$I_1=1.2A$,由$I=\frac{U}{R}$得$R_1=\frac{U}{I_1}=\frac{12V}{1.2A}=10\Omega$。$L_1$额定功率$P_1=UI_1=12V×1.2A = 14.4W$。
(2)电压表、电流表位置互换,只闭合$S_1$时,$L_1$与$L_2$串联,电压表测电源电压仍为$12V$,电流表测电路电流$I'=0.75A$。总电阻$R_{总}=\frac{U}{I'}=\frac{12V}{0.75A}=16\Omega$,$R_2=R_{总}-R_1=16\Omega - 10\Omega=6\Omega$。$L_2$额定功率$P_2=\frac{U^2}{R_2}=\frac{(12V)^2}{6\Omega}=24W$。
(1)$10\Omega$,$14.4W$;(2)$6\Omega$,$24W$。
18. 小华用图(a)所示电路来测量灯泡的电功率(部分器材的规格已标明)。

(1)图(a)是小华正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处:①
开关闭合
;②
没有将滑动变阻器最大电阻连入电路
。
(2)闭合开关进行实验,小华发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数始终为$3 V$,而电流表示数始终为零。已知仅导线发生故障,则图(a)中导线
①
($①$/$②$/$③$)发生了
断路
(填写故障名称)。
(3)小华进行了$6$次实验,记录实验数据并在$U-I$图像中描点,得到灯泡两端的电压与电流的关系图像如图(b)所示,则根据记录的数据和图像可知:
① 灯泡的额定功率为
0.75
W。
② 实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为
D
。
A. $5\ \Omega\ 2 A$
B. $10\ \Omega\ 2 A$
C. $20\ \Omega\ 1 A$
D. $30\ \Omega\ 1 A$
(4)实验结束后,小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究,则她画出的$U-I$图像应为图(c)中的虚线
①
($①$/$②$/$③$),你的依据是
灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变(或灯泡两端电压的变化量等于滑动变阻器两端电压的变化量)
。
。
答案:23. (1) ① 开关闭合 ② 没有将滑动变阻器最大电阻连入电路 (2) ① 断路 (3) ① 0.75 ② D (4) ① 灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变(或灯泡两端电压的变化量等于滑动变阻器两端电压的变化量)
解析:
(1)①开关闭合;②滑动变阻器没有调至最大阻值处
(2)①;断路
(3)①0.75;②D
(4)①;电源电压不变,滑动变阻器两端电压与灯泡两端电压之和为电源电压,故滑动变阻器的U-I图像与灯泡的U-I图像关于电源电压对称