题目内容
【题目】某同学设计了如图所示的双向开关电路,电源电压保持不变,灯Ll标有“3V×W”字样,灯L2标有“9V 4.5W”字样.当开关拨至1位置且滑片滑到B端时,Ll恰好正常发光,滑动变阻器消耗的功率为3W.当开关拨至2位置,且滑片滑到A端时,灯L2恰好正常发光.下列说法正确的是(不计灯丝电阻随温度的变化)( )
A.电源电压为12V
B.灯L1额定功率为0.75W
C.滑动变阻器的最大阻值为12Ω
D.若两次工作时间相同,当开关拨至2位置时,电路消耗的电能多
【答案】C
【解析】解:A、当开关拨至2位置,且滑片滑到A端时,只有灯泡L2连入电路; 由于灯L2恰好正常发光,则电源电压U=U2额=9V;故A错误;
B、当开关拨至1位置且滑片滑到B端时,灯泡L1与滑动变阻器的最大阻值串联;
由于灯L1恰好正常发光,则U1=U1额=3V;
由于串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和,
所以滑动变阻器两端的电压:UB=U﹣U1=9V﹣3V=6V;
由P=UI得电路中的电流:I= =
=0.5A,
所以灯泡的额定功率:P1额=U1I=3V×0.5A=1.5W;故B错误;
C、由I= 得滑动变阻器的最大阻值:R滑大=
=
=12Ω;故C正确;
D、当开关拨至1位置且滑片滑到B端时,总功率:P总1=UI=9V×0.5A=4.5W;
当开关拨至2位置,且滑片滑到A端时,只有灯泡L2连入电路;
由于灯L2恰好正常发光,电路中的功率P总2=P2额=4.5W;
则P总1=P总2 , 由W=Pt可知,若两次工作时间相同电路中消耗的电能一样多;故D错误.
故选C.
【考点精析】解答此题的关键在于理解欧姆定律及其应用的相关知识,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),以及对电功率的计算公式的理解,了解计算电功率公式: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.
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