题目内容

【题目】如图甲所示,两个电压表的量程都是0~15V,电流表的量程是0~0.6A,小灯泡两端的电压不许超过额定电压,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A;闭合开关,为了保证所有元件都安全.滑动变阻器的滑片只能在阻值最大端和a点间滑动,当滑片在这两点间滑动时,得到了图乙所示的两个电压表的示数与电路中电流关系的图象AB和BC,下列说法正确的是 (
A.电源电压为6V
B.小灯泡正常发光时的电流为0.6A
C.滑动变阻器的取值范围为12Ω~55Ω
D.该电路功率范围为2.4W~6W

【答案】CD
【解析】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测灯泡两端的电压,电压表V2测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流.(1)当滑片位于a点时,电路总电阻最小,根据欧姆定律可知,电源电压一定时,此电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的电流I最大=0.5A;灯泡两端的电压UL=6V,变阻器两端的电压U=6V,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压:U=UL+U=6V+6V=12V,故A错误;由于小灯泡两端的电压不许超过额定电压,所以电路中的电流最大时灯泡正常发光,灯泡正常发光的电流为0.5A,故B错误; 由I= 得,滑动变阻器接入电路中的最小电阻:
R滑最小= =12Ω;
电路的最大功率:
P最大=UI最大=12V×0.5A=6W;(2)当滑片位于右端时,变阻器接入电路中电阻最大,电路中的电流最小,
灯泡两端的电压最小,滑动变阻器两端的电压最大,
所以1V为灯泡两端的电压,11V为滑动变阻器两端的电压;
由图乙可知,电路的最小电流I最小=0.2A,
由I= 得,滑动变阻器的最大电阻:
R滑最大= = =55Ω;
所以滑动变阻器的取值范围为12Ω~55Ω,故C正确;
电路的最小功率:
P最小=UI最小=12V×0.2A=2.4W,
所以该电路功率范围为2.4W~6W,故D正确.
故选:CD.
【考点精析】通过灵活运用欧姆定律及其应用和电功率的计算公式,掌握欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR);计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R即可以解答此题.

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