题目内容
【题目】如图所示,电源电压为12V,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~15V,小灯泡上标有“6V 3W”字样,要求开关闭合后两个电表的示数均不超过所选量程,且灯泡两端电压不允许超过额定电压(设灯丝电阻不变).则下列说法不正确的是( )
A. 灯丝电阻为12Ω
B. 当电流表示数为0.3A时,电压表示数为8.4V
C. 该电路的最大功率为7.2W
D. 滑动变阻器允许调节的最小阻值是12Ω
【答案】C
【解析】试题分析:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)根据P=UI求出灯泡的额定电流,根据欧姆定律求出灯泡的电阻,再根据欧姆定律求出电流表的示数为0.3A时灯泡两端的电压,利用串联电路的电压特点求出电压表的示数;
(2)比较灯泡的额定电流和电流表的量程确定电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小、电路消耗的功率最大,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值,根据P=UI求出电路的最大功率.
解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)由P=UI可得,灯泡的额定电流:IL===0.5A,
由I=可得,灯泡的电阻:RL===12Ω,故A正确;
当电流表示数为0.3A时,灯泡两端的电压:UL′=IRL=0.3A×12Ω=3.6V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电压表的示数:U滑=U﹣UL′=12V﹣3.6V=8.4V,故B正确;
(2)因串联电路中各处的电流相等,且灯泡的额定电流为0.5A,电流表的量程为0~0.6A,
所以,电路中的最大电流为0.5A,
此时电路中的总电阻:R===24Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R滑小=R﹣RL=24Ω﹣12Ω=12Ω,故D正确;
电路消耗的最大功率:P大=UI大=12V×0.5A=6W,故C错误.
故选C.
【题目】某小组同学通过实验研究导体电阻的大小与哪些因素有关.如图所示,他们在常温下将横截面积、长度不同的各种电阻丝接入电路的AB两点间,同时用电流表和电压表测量电流、电压,计算出相应的电阻值,将数据记录在表一、表二中.
表一 铁丝
实验序号 | 横截面积S(毫米2) | 长度l(米) | 电阻R(欧) |
1 | 0.2 | 1.0 | 0.09 |
2 | 0.2 | 2.0 | 0.18 |
3 | 0.2 | 2.0 | 0.18 |
4 | 0.1 | 1.0 | 0.18 |
5 | 0.3 | 4.5 | 0.27 |
6 | 0.4 | 2.0 | 0.09 |
表二 康铜丝
实验序号 | 横截面积S(毫米2) | 长度l(米) | 电阻R(欧) |
7 | 0.1 | 1.0 | 5 |
8 | 0.2 | 1.0 | 2.5 |
9 | 0.3 | 4.5 | 7.5 |
①分析比较实验序号 可得出的初步结论是:常温下,导体的材料、长度相同,导体的横截面积越大,电阻越小.
②分析比较实验序号1与8或4与7或5与9可得出的初步结论是:常温下, .
③分析比较实验序号1与2与3的相关数据可得出的初步结论是:常温下, .
④在进一步综合分析表一的相关数据时,该小组同学发现同种材料的导体,在常温下,其 是一个定值.他们向老师请教这个问题,老师建议他们去课本上找找看答案.在课本上,他们发现了如下的一张表格:
表三 长为1米、横截面积为1毫米2的不同材料的金属丝在常温下的电阻值
银 | 0.016欧 |
铜 | 0.018欧 |
铁 | 0.099欧 |
康铜 | |
镍铬合金 | 1.09~1.12欧 |
⑤请根据表二的数据计算表三中空缺部分的数据 .
⑥试依据表三的数据及你的生活经验判断 更适合作为导线的材料,理由是 .