Question

運用知識解決問題：
（1）一只白熾燈與一只電暖器在家中正常工作時，通過誰的電流大？
答：通過________的電流大．因為它們兩端的________相同，而白熾燈的電功率比電暖器的要小，則根據公式________可知，________中的電流大．
（2）現有一個電路盒，面板上有兩只燈，兩個開關，一只電流表，一只電壓表，電源．
在不打開盒的情況下，小組其他同學實驗結果如下：

閉合開關	S1	S2	S1、S2
L1	亮	不亮	亮
L2	亮	不亮	不亮
電流表	0.18A	無示數	無示數
電壓表	3V	無示數	3V

根據上述實驗信息，在方框內畫出盒內的電路圖．
（3）如圖是一個電子拉力計，圖甲是原理圖．硬質彈簧右端和金屬滑片P固定在一起．定值電阻R₀=5Ω，a、b是一根長為5cm的均勻電阻絲，阻值R_ab=25Ω，電源電壓U=3.0V，電流表的量程為 O～0.6A，當不拉拉環時，金屬滑片P剛好處于a端．已知該彈簧伸長的長度△L與所受拉力F間的關系如圖乙．
①小明將電流表的表盤改為拉力計的表盤，當不拉拉環時，拉力計表盤上的零刻度應標在電流表表盤的________A處．
②通過計算說明，電流表表盤0.2A處應標多少N？

Answer 1

解：（1）電暖器的額定電壓為220V，額定功率約為1100W；白熾燈的額定電壓為220V，額定功率約為幾十瓦；
根據I=可知，正常工作時通過電暖器的電流要比通過白熾燈的電流要大．
（2）①只閉合S₁時，兩燈泡發光，兩電表有示數；斷開S₁時，兩燈都不亮，兩電表無示數，說明S₁控制整個電路，做總開關；
②只閉合S₁時，燈都亮、兩電表有示數，S₁、S₂都閉合時，L₂不亮、電流表無示數，說明S₂對電流表和L₂起到了相反作用，故L₂與電流表串聯（若電流表與L₂并聯，則只閉合S₁時，L₂不可能發光）再與S₂并聯；
通過以上分析可知兩燈只能串聯，否則S₂閉合時電源就會短路．
根據電壓表示數的變化情況，電壓表測量的只能是電源的電壓；如圖所示：

（3）①拉環不受外力，P在a端時，電路中的電流為：
I====0.1A；
②當I′=0.2A時，電路的總電阻為：
R_總′===15Ω，
R₁連入的阻值為：
R₁′=R_總′-R₀=15Ω-5Ω=10Ω
當R₁連入電路的電阻是10Ω時，
彈簧伸長的長度為△L=L-L=5cm-×5cm=3cm，
由圖乙可知，F大小為150N．
故答案為：（1）電暖器；電壓；I=；電暖器；（2）如上圖所示；（3）①0.1；②150N．
分析：（1）已知家用電器的額定功率相等，電暖器的額定功率要比白熾燈的額定功率大，根據I=可知通過它們電流的大小關系；
（2）利用串、并聯電路的特點，結合表格中的開關斷開或閉合時，紅綠燈的亮滅情況，判斷出開關的作用和位置以及電燈的連接方式；根據電表示數，判斷出電表測量的對象，且電壓表與被測元件并聯，電流表與被測元件串聯．
（3）分析滑片P在a端（電阻全連入為25Ω ）時的電路組成，利用歐姆定律求解，若知道電流表的示數，根據歐姆定律可求R₁連入的阻值再根據圖乙找出拉力大小．
點評：解決本題的關鍵：一是電功率公式的靈活運用和了解家用電器電功率的大小；
二是會根據要求出分析出電路中各用電器的連接情況，并正確的畫出電路圖；
三是會利用歐姆定律、靈活的運用串聯電路的特點解決不同狀態下的實際問題．