题目内容
【题目】如图甲所示的电路中,电源电压为3V,灯泡标有“2.5V 0.5W”的字样,滑动变阻器铭牌上标有“50Ω 1A”,闭合开关后,将滑片从b点移动到a点的过程中,小灯泡的电流随电压变化的曲线如图乙所示,则此过程中( )
A. 灯泡的实际功率逐渐变大
B. 滑动变阻器阻值的变化范围是50~20Ω
C. 整个电路消耗的最大功率是0.6W
D. 灯泡消耗的最小功率是0.1W
【答案】ACD
【解析】试题分析:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,由图象可知灯泡两端的电压变化,根据P=UI可知实际功率变化;
(2)①滑片位于a点时,接入电路中的电阻最小,电路中的电流最大,电路消耗的总功率最大,根据图象读出灯泡两端的电压和通过的电流,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大电阻,根据P=UI求出电路消耗的最大功率;
②滑片位于b点时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,灯泡消耗的功率最大,根据图象读出灯泡两端的电压和通过的电流,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小电阻,根据P=UI求出灯泡消耗的最小功率.
解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)将滑片从b点移动到a点的过程中,变阻器接入电路的电阻变小,电路中的总电阻变小,
由I=可知,电路中的电流变大,
由图象可知,灯泡两端的电压变大,
由P=UI可知,灯泡的实际功率变大,故A正确;
(2)①滑片位于b点时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,灯泡消耗的功率最小,
由图象可知,UL=1V,Ib=0.1A,
滑动变阻器两端的电压:Ub=U﹣UL=3V﹣1V=2V,
滑动变阻器接入电路中的最大阻值:
Rb===20Ω,
灯泡消耗的最小功率:PL=ULIb=1V×0.1A=0.1W,故D正确.
②滑片位于a点时,变阻器接入电路中的电阻最小,电路中的电流最大,电路消耗的总功率最大,
由图象可知,UL′=2.5V,Ia=0.2A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:Ua=U﹣UL′=3V﹣2.5V=0.5V,
滑动变阻器接入电路中的较小阻值:
Ra===2.5Ω,
所以,滑动变阻器阻值的变化范围是20~2.5Ω,故B错误;
电路消耗的最大总功率:P大=UIa=3V×0.2A=0.6W,故C正确;
故选ACD.