题目内容
【题目】如图所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两端点).当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.1A,R2消耗的功率为0.8W;当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.2A,R2消耗的功率为1.2W.则当滑片P从a移到b的过程中
A.电流表示数变化了0.5A
B.电压表示数变化4V
C.R1消耗的电功率变化了4.8W
D.电路消耗的总功率变化了6W
【答案】C
【解析】
由题可知,闭合开关S,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.1A,当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.2A,这表明某一端点为b点,即滑片于b点时,电流表示数最小为Ib=0.1A;由图可知,R1与R2串联,当P于b点时,R2全部接入电路,电压表测R2两端的电压U2,R2消耗的电功率为0.8W,则此时R2两端的电压:
U2===8V
根据串联电路的电压规律可得,电源电压:
U=U1+U2=0.1A×R1+8V--------①
当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为I'=0.2A,R2消耗的电功率为P'2=1.2W,则此时R2两端的电压:
U2'===6V
根据串联电路的电压规律可得,电源电压:
U=U1'+ U2'==0.2A×R1+6V--------②
由①②可解得:U=10V,R1=20;
当滑片于a点时,R2接入电路的阻值为0,电路为R1的简单电路,此时电压表的最小示数:Ua=0V,电流表的最大示数:
Ia===0.5A
电路消耗的最大总功率:
Pa=UIa=10V×0.5A=5W
R1消耗的最大电功率:
P1=Pa=5W
当滑片于b点时,R2全部接入电路且与R1串联,电压表测R2的电压U2,电路中电流最小为Ib=0.1A,即电流表的最小示数:Ib=0.1A, 电路消耗的最小总功率:
Pb=UIb=10V×0.1A=1W
R1消耗的最小电功率:
P1'=Ib2 R1=20=0.2W
所以,当滑片由a滑至b端时:
A.电流表示数变化:
△I=Ia-Ib=0.5A-0.1A=0.4A
故A错误,不符合题意;
B.电压表示数变化:
△U=Ub-Ua=8V-0V=8V
故B错误,不符合题意;
C.R1消耗的电功率变化:
△P1=P1-P1'=5W-0.2W=4.8W
故C正确,符合题意;
D.电路消耗的总功率变化:
△P=Pa-Pb=5W-1W=4W
故D错误,不符合题意。
【题目】小华在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中,如图所示,所用电源电压恒为 6V,小灯泡上标有“4V”字样。
(1)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数。若电路中仅有一处故障,这个故障可 能是________。
(2)排除故障后继续实验,小华进行了 4 次测量,并将有关数据及现象记录在下表中。在笫 1 次实验中小灯泡不亮的原因是________。
物理量次数 | 电压 U/V | 电流 I/A | 实际电功率P/W | 小灯泡亮度 |
1 | 1.5 | 0.20 | 0.30 | 不亮 |
2 | 2.5 | 0.30 | 0.75 | 偏暗 |
3 | 4.0 | 0.40 | _______ | 正常 |
4 | 4.8 | 0.43 | 2.06 | 更亮 |
(3)分析表中信息,可知小灯泡的额定功率为 _______W。
(4)实验中,电压表的 0—15V 量程损坏了,但 0—3V 量程仍完好,为了测小灯泡的额定功率,应将电压表并联在________两端,调节后仍可使小灯泡将正常发光,依然可以测出额定功率。