题目内容

【题目】如图,电源电压恒为5V,电压表量程为“0~3V”,电流表量称为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,小灯泡标有“3V 1.8W”字样,闭合开关,在电路安全的情况下,(不考虑灯丝电阻的变化)则下列说法正确的是(  )
A.滑动变阻器的阻值允许调节的范围是0~20Ω
B.电流表示数的变化范围是0.1A~0.6A
C.电压表示数的变化范围是1V~3V
D.小灯泡的最小功率是1W

【答案】C
【解析】解:由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流.根据P=UI可得,灯的额定电流:
IL= = =0.6A,
由I= 得:灯泡的电阻RL= = =5Ω,
由于电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,则灯泡两端的最大电压为3V,则通过灯泡的最大电流I最大=IL=0.6A;
由I= 得:电路中的最小总电阻R最小= = ≈8.3Ω,
由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知:
滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R滑最小=R最小﹣RL=8.3Ω﹣5Ω=3.3Ω,
因为滑动变阻器的规格为“20Ω lA”,所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是3.3Ω~20Ω,故A错误;
电路中的最大总电阻R最大=RL+R=20Ω+5Ω=25Ω;
则电路中的最小电流:I最小= = =0.2A,
所以电流表示数的变化范围是0.2~0.6A,故B错误;
灯泡两端的最小电压为UL最小=I最小RL=0.2A×5Ω=1V;
所以电压表示数的变化范围是1V~3V,故C正确;
此时灯泡的功率最小为:PL最小=I最小2RL=(0.2A)2×5Ω=0.2W,故D错误.
故选C.
【考点精析】利用欧姆定律及其应用和电功率的计算公式对题目进行判断即可得到答案,需要熟知欧姆定律的应用: 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.

练习册系列答案
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【题目】小明要测定标有“3.8V”小灯泡正常发光时的电阻,选择一些器材连接了如图甲所示电路.

(1)同组的小芳发现小明所选的器材不能完成此实验,其原因是 . 并且电路连接也有错误,如果此时闭合开关,小灯泡(选填“发光”或“不发光”),电压表(选填“有示数”或“无示数”).请你在接错的那根导线上打“×”,并另画一根导线,使电路连接正确
(2)小明重新选择合理器材,将电路改接正确后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正确发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是Ω.

(3)小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测得数据绘制了小灯泡的I﹣U图象,如图丙所示,根据图象可知电流与电压并不成正比,原因是灯丝的电阻随温度升高而 . 在这个图象中,横轴应该表示的是(选填“电压”或“电流”)

(4)上述实验结束后,小明又设计了如图丁所示的电路,只用电压表来测量额定电压为2.5的小灯泡的额定功率.已知滑动变阻器R的最大阻值为15Ω,电源电压恒定,其测量过程如下:

①闭合开关S、S2 , 断开S1 , 将滑动变阻器的滑片移到最上端,电压表示数为4.5V.
(填三个开关闭合与断开情况),移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为V,这时小灯泡正常发光.
③闭合开关S、S2 , 断开S1 , 保持滑动变阻器滑片的位置不变,电压表示数为3V.
④小灯泡的额定功率P=W.

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