题目内容
【题目】某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示。电源电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化)。在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是
A. 灯泡两端的最大电压是1.5V
B. 该电路中电流的最大功率是1.25W
C. 电路中电功率变化的范围是1.35W~2.25W
D. 滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω~10Ω
【答案】C
【解析】
由电路实物图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电压表量程为“0~3V”。
A.灯泡的电阻为,
根据串联电路的电压关系,当电压表示数达到量程时,灯泡两端的电压最小,
,故A错误。
B.灯泡的额定电流,所以电路中电流最大值
,该电路的最大功率是
,故B错误。
C.当电压表示数为3V时,变阻器接入电路的电阻最大,电路中电流最小,
,
电路中的最小功率,
由B、C可得,电路中电功率变化的范围是1.35W~2.25W,故C正确。
D.设变阻器的电阻为R,由欧姆定律得,得,当电路中电流最大时,R最小,最小值为,
当电路中电流最小时,R最大,最大值为,
所以滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω~10Ω,故D错误。
故答案为C
【题目】物理兴趣小组利用如图甲所示的电路验证电流跟电阻的关系.实验用到三只阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻,蓄电池(电压为6V且保持不变)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干.
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电阻R/Ω | 5 | 10 | 20 |
电流I/A | 0.4 | 0.2 | 0.1 |
(1)请将图甲的实物电路连接完整(导线不允许交叉);
(________)
(2)实验中将5Ω电阻换成10Ω电阻后,应将滑动变阻器的滑片P向____(填“A”或“B”)端移动, 移动变阻器滑片时,眼睛应注视____(选填“变阻器滑片”、“电压表示数”、“电流表示数”);移动滑片的目的是____;
(3)正确操作三次后,记下电流表的示数,得到电流I随电阻R变化的数据如表乙所示,由表乙可得出的结论是____;
(4)实验中,他所选择的变阻器应是____(选填序号).
A.10Ω 0.5A B.20Ω 1A C.50Ω 2A
(5)在第2次实验中该同学发现了新的问题:接入10Ω的电阻后需要移动滑动变阻器的滑片,当滑动变阻器接入电路的阻值增大时,通过滑动变阻器的电流变小,滑动变阻器两端电压___,(选填“变大”“变小”或“不变”)它消耗的功率是增大还是减小呢?为了探究这个问题,在上述电路中当定值电阻为10Ω时,将电压表和变阻器并联,经过仔细认真地实验,记录下在变阻器接入电路的阻值不断增大时的各组数据,并计算出了相应的电功率,如表所示。请填出第3次电功率数据____,并分析表中数据,能得到的结论:____ 。
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电流I/A | 0.3 | 0.25 | 0.2 | 0.15 | 0.1 |
电压U/V | 3 | 3.5 | 4 | 4.5 | 5 |
电功率P/W | 0.9 | 0.875 | 0.675 | 0.5 |