题目内容

【题目】如图,电源电压恒为4.5V,灯泡L标有“4.5V 2.25W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R最大阻值为50Ω,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。在电路安全的情况下,下列说法中正确的是:

A. 灯泡正L正常发光时的电阻为10Ω

B. 只闭合开关S,该电路的最大功率是2.7W

C. 只闭合开关S,滑动变阻器的取值范围是0~18Ω

D. 将滑片P移到R的最左端,闭合开关SS1,电压表读数超过量程

【答案】C

【解析】

(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据求出灯泡正常发光时的电阻;

(2)只闭合开关S时,滑动变阻器R与灯泡L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻为零时电路中的电流,然后与电流表的量程相比较判断出灯泡可以正常发光,此时电路的最大电功率即为灯泡的额定功率;当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出变阻器接入电路中的最大阻值,然后得出滑动变阻器的取值范围。

(3)将滑片P移到R的最左端,闭合开关S、S1时,灯泡L与滑动变阻器R的最大阻值并联,电压表被短路无示数,据此判断选项D;

(1)由可得,灯泡正常发光时的电阻,故A错误;

(2)只闭合开关S时,滑动变阻器R与灯泡L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,

当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,通过灯泡的电流:

此时电压表的示数为零,电流表的示数小于0.6A,则电路的最大功率为2.25W,故B错误;

当电压表的示数UR=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡两端的电压:

UL′=U-UR=4.5V-3V=1.5V,

因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:

,即

解得:R=18Ω,

所以,滑动变阻器的取值范围是0~18Ω,故C正确。

(3)将滑片P移到R的最左端,闭合开关S、S1时,灯泡L与滑动变阻器R的最大阻值并联,电压表被短路无示数,所以电压表读数不会超过量程,故D错误;

故选:C。

练习册系列答案
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【题目】小峻和小薇两位同学在”探究欧姆定律”的实验中,所用器材有:学生电源、电流表、电压表、标有”20Ω 2A”的滑动变阻器R′、开关,导线和定值电阻R若干。

(1)请根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整。(要求:向右移动滑动变阻器滑片时,电路中的电流变小,且导线不能交叉)

_____

(2)连接电路时,开关必须_____;连接完电路后,小薇发现电流表和电压表的位置互换了,如果闭合开关,则_____表(选填“电压“或“电流”)的指针可能有明显偏转。

(3)排除故障后,他们先探究电流与电压的关系,闭合开关,移动滑片依次测得5组数据,其中第5次实验中电压表的指针如图丙所示,其示数为_____V.他们记录的数据如表1所示,分析数据可以得到的结论是:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_____比。

表1电流与电压关系

实验序号

1

2

3

4

5

电压/V

1.0

1.2

1.8

2

﹣﹣

电流/A

0.20

0.24

0.36

0.40

0.44

表2电流与电阻关系

0.15

实验序号

1

2

3

4

电阻/Ω

10

15

20

25

电流/A

0.30

0.20

0.12

(4)他们继续探究电流与电阻的关系,先将电源电压调为6V,分别换上多个定值电阻进行探究,数据记录如表2所示,老师指出其中一组数据是拼凑的,你认为是第_____组(选填实验序号),理由是实验所用的滑动变阻器的最大阻值太_____了(选填“大”或小”)。

(5)排除拼凑的数据后,分析数据可以得到的结论是:在_____一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。

(6)在不更换滑动变阻器的情况下,可以采取_____的措施(选填字母符号),完成这组拼凑数据所对应的实验测量。

A.降低定值电阻两端电压 B.降低电源电压 C.选用更大阻值的定值电阻

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