题目内容
【题目】如图所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两端点).闭合开关S,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.1A,R2消耗的电功率为lW;当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.3A,R2消耗的电功率为1.8W.则当滑片P从a移到b的过程中( )
A. 电流表示数变化了0.6A B. 电压表示数变化了4V
C. R1消耗的电功率变化了5W D. 电路消耗的总功率变化了6W
【答案】D
【解析】由题可知,闭合开关S,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.1A,当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.3A,这表明某一端点为b点,即滑片于b点时,电流表示数最小为Ib=0.1A;由图可知,R1与R2串联,当P于b点时,R2全部接入电路,电压表测R2两端的电压U2,R2消耗的电功率为lW;
根据串联电路的电压规律和P=UI可得,电源电压:U=U1 +U2=IbR1 +P2/Ib=0.1A×R1+1W/0.1A
当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为I'=0.3A,R2消耗的电功率为P'2=1.8W,
根据串联电路的电压规律和P=UI可得,电源电压:U=U1'+U2'=I'R1 +P′2/I′=0.3A×R1+1.8W/0.3A ②
由①②可解得:U=12V,R1=20Ω;
当滑片于a点时,R2接入电路的阻值为0,电压表示数为0,电路为R1的简单电路,电流表的最大示数:Ia=U/R1=12V/20Ω=0.6A,
电压表的最小示数:Ua=0V,电路消耗的最大总功率:Pa=UIa=12V×0.6A=7.2W,R1消耗的最大电功率:P1=Pa=7.2W;
当滑片于b点时,R2全部接入电路且与R1串联,电压表测R2的电压U2,电路中电流最小为Ib=0.1A,即电流表的最小示数:Ib=0.1A,
R2两端的电压即电压表示数:U2 =P2/Ib=1W/0.1A=10V,
电路消耗的最小总功率:Pb =UIb =12V×0.1A=1.2W,
R1消耗的最小电功率:P1'=Ib2 R1=(0.1A)2×20Ω=0.2W,
所以,当滑片由a滑至b端时,电流表示数变化:△I=Ia-Ib=0.6A-0.1A=0.5A,故A错误;电压表示数变化:△U=Ub-Ua=10V-0V=10V,故B错误;R1消耗的电功率变化:△P1=P1-P1'=7.2W-0.2W=7W,故C正确;电路消耗的总功率变化:△P=Pa -Pb =7.2W-1.2W=6W,故D正确,故选D。
【题目】一根粗细均匀的铜导线,电阻为R,如果把它截为长度相同的两段,每段的电阻为R1,则R1 _____R;如果原来的导线对折拧成一条使用,其电阻为R2,则R2 _____R.(填“<”“>”“=”)
【题目】小明到常州灯泡厂参观,看到车间正在生产标有“4.5V 2.8W”字样的灯泡,技术员告诉小明,实际生产出的灯泡在4.5V额定电压下工作时,电功率不会都恰好是2.8W,只要在2.8W±0.2W的范围内,就是合格产品.技术员随机抽取一只灯泡,请小明检测是否合格.
(1)实验器材如图甲所示,电源电压为6V左右,应选用滑动变阻器的规格为______
A.10Ω 0.3A B.20Ω 0.5A C.10Ω 1A D.50Ω 0.5A
(2)请以笔画线代替导线,在图甲中完成电路连接_________.要求:滑动变阻器的滑片P向A端移动时灯泡变亮.
(3)开关S闭合前,滑片P应移至______(A/B)端.
(4)实际连接电路时,小明把电流表与电压表的位置交换连接了,闭合开关S后会造成______
A.电流表烧坏 B.电压表烧坏 C.灯泡烧坏 D.灯泡不亮
(5)排除故障后,移动滑片P,灯泡由暗变亮,此过程中小明记录了三组电压表、电流表示数;请根据图乙所示,将第③组的示数填入表格.
序号 | 电压表示数U/V | 电流表示数I/A |
① | 1.5 | 0.3 |
② | 3.0 | 0.5 |
③ | ______ | ______ |
(6)灯泡在4.5V电压下,电功率是______W.