题目内容
【题目】如图甲所示电路,电源电压恒定,灯泡标有“8V”的字样,闭合开关S,滑动变阻器的滑片在A点时,电压表V1的示数为12V,图乙是滑动变阻器的滑片从A点移到最右端的过程中,电压表V2的示数与滑动变阻器连入电路阻值之间变化关系的图象,在这一过程中,下面分析正确的是
A. 灯泡的额定功率为8W
B. 灯泡的电阻为8Ω
C. 电路消耗的最大功率为12W
D. 2min电路至少做功1200J
【答案】ACD
【解析】
A、分析电路的连接及各表测量的量,由图乙,根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片在A时灯的电压(确定灯的发光情况)和和变阻器连入电路中的电阻,根据串联电路电压的规律,求变阻器的电压,由欧姆定律求出电路中的电流即最大电流,根据 求灯的额定功率;
B、根据欧姆定律可求出灯正常发光时(即滑片在A时)的电阻大小,根据影响灯丝电阻的大小分析;
C、根据电路中的最大电流,根据 求电路消耗的最大功率;
D、当滑片移动至最右端时,变阻器连入电路中的电阻最大,由欧姆定律确定电路中的电流最小,由图乙知电压表V2的示数,由串联电路电压的规律求出变阻器的电压,根据欧姆定律求出通过变阻器的电流即最小电流,根据 求2分钟电路至少做的功。
A、由电路图可知,灯泡与变阻器串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测灯泡的电压,电流表测电路中的电流;滑片在A点时,电压表V1的示数为12V,则电源电压为12V;滑片在A时,变阻器连入电路中电阻最小,根据分压原理可知,变阻器的电压最小,灯的电压最大,则灯的电压最大为,此时灯泡正常发光,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压: ,由图乙可知,此时变阻器的电阻为 ,则通过变阻器的电流:,串联电路电流处处相等,则灯的额定电流 ,
所以,灯的额定功率: ;故A正确;
B、由 可得,滑片在A点时灯泡的电阻:,当滑片从A向右移动的过程中,由图乙可知,电压表V2示数减小,即灯的电压减小,通过的灯电流减小,灯泡的实际功率变小,灯丝的温度降低,灯的电阻变小,小于8Ω,B错误;
C、滑片在A点时,变阻器连入电路中的电阻最小,电路的总电阻最小,电路中电流最大,由A项解答可知,电路的最大电流为I大=1A,则电路消耗的最大功率: ,故C正确;
D、当滑片移动至最右端时,变阻器连入电路中的电阻最大,由图乙可知,此时电路中的电流最小,由图乙知,此时电压表V2的示数即灯的电压为2V,
由串联电路电压的规律可得,变阻器两端的电压: ,
根据欧姆定律可得,此时电路中的最小电流即通过变阻器的电流:,则2min电路至少做功: .故D正确。
故选:ACD。