题目内容

【题目】某同学在做电学实验时,接了如图所示的电路,电源电压恒为4.5 V,电压表量程“0~3 V”,滑动变阻器规格“20 Ω 1 A”,灯泡L标有“2.5 V 1.25 W”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. 电路中电流变化的范围是0.18 A~0.5 A

B. 滑动变阻器阻值变化的范围是2.5 Ω~10 Ω

C. 灯泡的最大功率是2.25 W

D. 电路的最小功率是1.35 W

【答案】D

【解析】由电路图知道,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压根据题意知道,当电压表的示数为3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电路消耗的功率最小,故灯泡的电阻:RL=UL/IL=2.5V/0.5A=5Ω,灯泡两端的最小电压:UL′=U-Umax =4.5V-3V=1.5V,电路中的最小电流:Imin =UL′/RL=1.5V/5Ω=0.3A,则电路中电流变化的范围是0.3A~0.5A,故A不正确;因串联电路中各处的电流相等,由P=UI知道,当灯泡正常发光时电路中的电流:I=IL =PL/UL=1.25W/2.5V=0.5A,而滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以电路中的最大电流是Imax =0.5A,且此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,由于串联电路总电压等于各分电压之和,故此时滑动变阻器两端的电压:U=U-UL=4.5V-2.5V=2V,则滑动变阻器接入电路中的最小阻值:Rmin =U/Imax=2V/0.5A=4Ω,故B不正确;当灯泡正常发光时的电压为2.5V,功率为1.25W,故灯泡的最大功率达不到2.25W,故C不正确;电路消耗的最小功率:Pmin =UImin =4.5V×0.3A=1.35W,故D正确,故选D

练习册系列答案
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【题目】物理兴趣小组的同学们想探究通过导体的电流与电压的关系.实验室有:电源、电压表、电流表、滑动变阻器、规格不同的定值电阻、开关和导线等器材各若干供同学们选择,实验用电路如图a所示.

(1)b是某组同学尚未完成连接的实物电路,请你用笔画线代替两根导线完成连接_______连线不交叉).要求:滑动变阻器的滑片PA端移动,电压表示数变大.

(2)连好电路闭合开关,发现电流表示数较大、电压表示数为零,则电路故障原因可能是___

A. 电压表的量程选大了 B. 电阻R0发生了短路

C. 滑动变阻器发生了断路 D. 滑动变阻器发生了短路

(3)他们排除故障后继续实验,测得多组数据记录在下表中,在给定的坐标纸上作出图象,分析得出了结论.请你利用表中数据在图c中作出U﹣I图象________ ,分析图象得出的结论是;在与其他组交流时发现虽然各小组作出的图象都是正确的,但是在相同的坐标纸上有些小组的图象却明显不同,并回答造成这种不同的原因:________

(4)该组同学为了进一步探究电路的性质,他们选择了一个电压可调的电源进行实验.实验所用电路如图d,但电压表位置不详,电阻R1的阻值为,所用滑动变阻器R2“10Ω 2A”“20Ω 2A”中的一个.若某次实验时两表刻度盘上的指针位置如图e所示,此时滑动变阻器接入电路的阻值恰为最大值的一半.请发挥你的聪明才智,通过计算推测他们实验时所用变阻器R2的规格和R2的电压________

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