题目内容

【题目】图甲是模拟调光灯。电源电压为4.0V;小灯泡额定电压为2.5V,电流随电压变化的I﹣U图象如图乙所示,小灯泡两端电压达到0.4V时“刚亮”;铅笔芯长15cm、阻值为30Ω,其阻值与长度成正比。回形针A固定在铅笔芯右端,回形针P可以在铅笔芯上自由滑动,该调光灯在使用时,以下说法错误的是(  )

A. 闭合开关,移动P能连续调光

B. 闭合开关,P滑到距A点10cm处,小灯泡的实际功率为0.15W

C. 在距A点2.5cm处做标记,可以提醒P向A滑过此处,小灯泡将不安全

D. 小灯泡工作时,从“刚亮”到正常发光,实际功率变化范围为0.048W~0.75W

【答案】B

【解析】

1)当铅笔芯电阻全部接入电路中时,根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压,根据图象读出符合要求的电流和电压,然后判断灯泡是否能发光,然后判断移动P时能否连续调光;

2)铅笔芯长15cm、阻值为30Ω,其阻值与长度成正比,据此求出P滑到距A10cm处和P滑到距A2.5cm处接入电路中的电阻,根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压,根据图乙读出符合要求的电流和电压,根据求出小灯泡的实际功率,灯泡两端的电压大于额定电压下时将不会安全;

3)根据求出小灯泡刚亮和正常发光时的功率,然后得出小灯泡工作时,从刚亮到正常发光时的实际功率变化范围。

A、当铅笔芯电阻全部接入电路中时,因串联电路中总电压等于各分电压之和,其各处的电流相等,由可知,电源的电压:,即

由图乙可知,灯泡两端的电压UL=0.4V,通过灯泡的电流IL=0.12A,即电阻全部接入电路中时小灯泡两端电压达到0.4V“刚亮,所以,闭合开关,移动P能连续调光,故A正确不符合题意;

B、因铅笔芯长15cm、阻值为30Ω,其阻值与长度成正比,所以P滑到距A10cm处,接入电路中的电阻:

则电源的电压:,即

由图象可知,此时灯泡两端的电压UL′=0.8V,通过灯泡的电流IL′=0.16A,则此时小灯泡的实际功率:,故B错误符合题意;

CP滑到距A2.5cm处,接入电路中的电阻:

则电源的电压:,即

由图象可知,灯泡两端的电压UL″=2.5V,通过灯泡的电流IL′=0.3A,此时灯泡正常发光,所以,在距A2.5cm处做标记,可以提醒PA滑过此处,小灯泡两端的电压超过额定电压将不安全,故C正确,不符合题意;

D.小灯泡刚亮时的实际功率:

小灯泡正常发光时的实际功率:

所以,小灯泡工作时,从刚亮到正常发光,实际功率变化范围为0.048W0.75W,故D正确不符合题意

故选B

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