题目内容
如图,一标有“2.5V 0.3A”字样的小灯泡L和最大电阻为20Ω的滑动变阻器R串联,接到电压为U的电源上,则下列判断错误的是( )A.若U=2.5V,无论怎样移动滑片P,电路的总功率均不会超过0.75W
B.若U>2.5V,且不损坏灯泡和变阻器,无论怎样移动滑片P,电路中的总功率一定大于0.75W
C.当滑片P移至某个位置时,L和R的电功率可以相等
D.若U<2.5V,无论怎样移动滑片P,L均不能正常发光
【答案】分析:要判断电路功率大小和变化,首先要弄清功率的基本定义,根据电路特点(串联),依次判断四个选项的正误
解答:解:A、根据题干可分析,若U=2.5V,当滑动变阻器阻值R=0时,电路电流最大,此时总功率即为小灯泡功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W,电路总功率最大,故A正确;
B、可用假设法、特殊值法或极值法,如果变阻器的阻值最大,而电压U稍大于2.5V,则电路的电流就非常小,总功率也会非常小,B错误;
C、根据串联电路的分压原理,当变阻器阻值与小灯泡阻值相等时,L和R电功率相等,故C正确;
D、根据题干,小灯泡只有电压为2.5V时,才能正常发光,当总电压U<2.5V时,无论滑片怎样移动,L均不能正常发光,故D正确.故选B.
点评:本题综合考查学生串联电路功率的理解,要注意电路总功率和串联电路分功率的区别,根据串联电路功率的特点依次判断各选项.
解答:解:A、根据题干可分析,若U=2.5V,当滑动变阻器阻值R=0时,电路电流最大,此时总功率即为小灯泡功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W,电路总功率最大,故A正确;
B、可用假设法、特殊值法或极值法,如果变阻器的阻值最大,而电压U稍大于2.5V,则电路的电流就非常小,总功率也会非常小,B错误;
C、根据串联电路的分压原理,当变阻器阻值与小灯泡阻值相等时,L和R电功率相等,故C正确;
D、根据题干,小灯泡只有电压为2.5V时,才能正常发光,当总电压U<2.5V时,无论滑片怎样移动,L均不能正常发光,故D正确.故选B.
点评:本题综合考查学生串联电路功率的理解,要注意电路总功率和串联电路分功率的区别,根据串联电路功率的特点依次判断各选项.
练习册系列答案
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甲、乙两组同学做“测定小灯泡的电功率”实验,器材完好,电源电压为4.5伏,且保持不变,几个不同的小灯都标有“2.5伏”字样,有若干个2种规格的滑动变阻器,其中A规格标有“20Ω2A”字样,B规格标有“5Ω3A”字样.
(1)甲组同学选用A规格的滑动变阻器,并按图所示的电路图连接.该同学在连接电路时,应将开关处于 状态;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于
端.(选填“左”或“右”)
(2)实验电路接好后,合上开关时,部分同学发现电路出现故障,主要有下表所列的两种情况,请根据现象和检测结果指出故障的可能原因:
(3)排除故障后,该组同学将滑动变阻器的滑片P移至某一位置时,发现电压表的示数为1.2V,此时他应向
移动滑动变阻器的滑片P(选填“左”或“右”),直至小灯泡正常发光,此时滑片的位置恰好在变阻器中点上(即变阻器连入电路的电阻为10欧),则该小灯的额定功率为
瓦.
(4)乙组同学同样按图正确连按电路,实验步骤操作正确.当闭合电键S后,发现小灯发光较亮,电流表与电压表的示数分别如图所示,则此时实验选用了 规格的滑动变阻器.(选填“A”或“B”),若移动该变阻器的滑片,则该小灯泡
正常发光.(选填“能”与“不能”)
(5)下表为其中某小组的实验记录分析表:
老师认为该小组数据处理过程有误,你认为该小组的错误是: .
老师提醒同学仔细研究实验所得的数据,还能发现实验中小灯泡灯丝的电阻 (选填“变大”、“不变”或“变小”),你认为产生此现象的原因是: .
(1)甲组同学选用A规格的滑动变阻器,并按图所示的电路图连接.该同学在连接电路时,应将开关处于
(2)实验电路接好后,合上开关时,部分同学发现电路出现故障,主要有下表所列的两种情况,请根据现象和检测结果指出故障的可能原因:
故障现象 | 检测 | 故障原因 |
灯泡较暗、两表的示数均较小 | 移动滑动变阻器滑片,现象不变 | 滑动变阻器同时接到下面的两个接线柱 |
灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数 | 取下灯泡,两表的示数不变 | 灯泡断路 |
(4)乙组同学同样按图正确连按电路,实验步骤操作正确.当闭合电键S后,发现小灯发光较亮,电流表与电压表的示数分别如图所示,则此时实验选用了
(5)下表为其中某小组的实验记录分析表:
实验序号 | 电压表示数/V | 电流表示数/A | 功率/W | 额定功率/W | ||
1 | 2.0 | 0.17 | 0.34 | P额=
| ||
2 | 2.5 | 0.2 | 0.5 | |||
3 | 3.0 | 0.22 | 0.66 |
老师提醒同学仔细研究实验所得的数据,还能发现实验中小灯泡灯丝的电阻
如图是测量“小灯泡额定功率”的实验(小灯泡上标有“2.5 V“字样).已知电源是两节新的干电池.
(1)图甲中a表应是 表,b表应是 表;
(2)请用笔画线代替导线按图甲电路图将图乙连线完整;(原有导线不许改动,导线不许交叉)
(3)如果线路连接完好,在闭合开关时,小灯泡亮一下又突然熄灭了,这种现象可能是什么原因造成的?(答出一种原因即可) .
(4)排除故障后,实验时发现电压表示数为2V,为了测额定功率应将滑动变阻器滑片P向 端移动.(选填“A““B“)
(5)如图表格是某同学在该实验中记录的数据.
将第三次实验的电功率值和第九次实验的电阻值填入表中的空格内.
(6)根据“灯泡越亮,电阻越大”的实验事实,你认为可能是什么原因造成灯丝电阻变化的?
(7)某同学根据小灯泡的规格“2.5V 0.3A”,计算小灯泡两端电压为1.6V时小灯泡的功率:R=
=
=8.33Ω,P=
=
=0.307W
另一同学则认为,根据实验测出的数据,可知电压为1.6V时小灯泡功率P=0.4W.为什么两人得出的结果不同呢?请分析其中的原因.
(1)图甲中a表应是
(2)请用笔画线代替导线按图甲电路图将图乙连线完整;(原有导线不许改动,导线不许交叉)
(3)如果线路连接完好,在闭合开关时,小灯泡亮一下又突然熄灭了,这种现象可能是什么原因造成的?(答出一种原因即可)
(4)排除故障后,实验时发现电压表示数为2V,为了测额定功率应将滑动变阻器滑片P向
(5)如图表格是某同学在该实验中记录的数据.
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
电压U/A | 1.0 | 1.2 | 1.4 | 1.6 | 1.8 | 2.0 | 2.2 | 2.4 | 2.6 | 2.8 |
电流I/A | 0.21 | 0.22 | 0.24 | 0.25 | 0.26 | 0.28 | 0.29 | 0.30 | 0.31 | 0.32 |
电功率P/W | 0.21 | 0.26 | 0.40 | 0.47 | 0.56 | 0.64 | 0.72 | 0.81 | 0.90 | |
电阻R/Ω | 4.8 | 5.5 | 5.8 | 6.4 | 6.9 | 7.1 | 7.6 | 8.0 | 8.8 | |
灯泡亮度 | 亮度逐渐增强 |
(6)根据“灯泡越亮,电阻越大”的实验事实,你认为可能是什么原因造成灯丝电阻变化的?
(7)某同学根据小灯泡的规格“2.5V 0.3A”,计算小灯泡两端电压为1.6V时小灯泡的功率:R=
U额定 |
I额定 |
2.5V |
0.3A |
U2 |
R |
(1.6V)2 |
8.33Ω |
另一同学则认为,根据实验测出的数据,可知电压为1.6V时小灯泡功率P=0.4W.为什么两人得出的结果不同呢?请分析其中的原因.