题目内容
【题目】如图甲所示电路,电源电压保持不变。电流表A的量程为0﹣0.6A,电压表V1、V2的量程均为0﹣3V,滑动变阻器R的规格为“50Ω2A”。滑动变阻器的滑片P在某点时,电压表V1、V2的示数之和为4V,在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P,其中一只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为4V
B. 小灯泡的额定功率为0.75W
C. 滑动变阻器取值范围是3Ω﹣30Ω
D. 整个电路消耗的最大功率为2W
【答案】ACD
【解析】
由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表V1测L两端的电压,电压表V2测R两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)滑动变阻器的滑片P在某点时,电压表V1、V2的示数之和为4V,根据串联电路的电压特点求出电源的电压;
(2)当R接入电路中的电阻变大时,其分得的电压变大,电路中的电流变小,据此判断出图乙对应的电压表为V2,根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的电阻;由图乙可知电路中的电流最大时电压表V2的示数,根据串联电路的电压特点求出V1的示数,然后与电压表的量程判断出此时灯泡应正常发光达到额定功率,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的总功率最大,根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的最小阻值,根据P=UI求出灯泡的额定功率和电路消耗的最大功率。
由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表V1 测L两端的电压,电压表V2 测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
根据题意知道,当滑动变阻器的滑片P在某点时,电压表V1 、V2 的示数之和为4V,由串联电路的电压特点知道,电源的电压是4V,故A正确;
由电路图知道,在保证电路各元件安全的最大范围内,当R接入电路中的电阻变大时,其分得的电压变大,即电压表V2 的示数变大,此时电路中的总电阻变大,电路中的电流变小;由此知道,图乙对应的是电压表V2与电流表,且电路中的最小电流是I小 =0.1A时,电压表的最大示数是3V, 由知道,滑动变阻器接入电路中的最大阻值是:;由图乙知道,当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时,电路中的电流有最大值I大 =0.5A时,电压表V2 的示数是U2小 =1.5V,此时灯泡应正常发光恰好达到额定功率,电路消耗的总功率最大,则滑动变阻器接入电路中的最小阻值:,所以滑动变阻器取值范围是3Ω~30Ω,故C正确;
此时灯泡两端的电压是:UL =U-U2小=4V-1.5V=2.5V,
灯泡的额定功率是:PL =UL I大 =2.5V×0.5A=1.25W,故B错误;
电路消耗的最大功率是:P大=UI大=4V×0.5A=2W,故D正确。
故选ACD。