题目内容
(2013?河西区一模)如图所示电路,电源电压不变,灯泡L上标有“6V 3W”的字样,滑动变阻器的最大阻值是40Ω.当S1、S2都断开,滑动变阻器连入电路中的电阻为36Ω时,小灯泡正常发光;当S1、S2都闭合时,滑片P滑到a端A1、A2示数之比为5:2;则下列说法中正确的是( )
分析:解答本题应抓住下列几点:
(1)①在电路中电压表相当于开路,电流表相当于导线,分析当S1、S2都断开时,灯泡和滑动变阻器的连接方式,电压表和电流表测量的电压和电流.
②知道灯泡的额定电压和额定功率,求出灯泡的额定电流和电阻.
③知道灯泡和滑动变阻器接入电路的电阻,求出电路总电阻.知道电路中的电流,求出电源电压.
(2)①当S1、S2都闭合时,分析当S1、S2都断开时,灯泡和滑动变阻器的连接方式,电压表和电流表测量的电压和电流.
②知道电源电压和滑动变阻器接入电路的电阻,求出通过滑动变阻器的电流.
③知道两个电流表示数之比,求出通过滑动变阻器和定值电阻的电流之比,求出通过定值电阻的电流.
④知道电源电压和定值电阻中的电流,求出定值电阻R2的大小.
⑤当滑动变阻器阻值最大时,电路电流最小,电源电压不变,电路功率最小.
(1)①在电路中电压表相当于开路,电流表相当于导线,分析当S1、S2都断开时,灯泡和滑动变阻器的连接方式,电压表和电流表测量的电压和电流.
②知道灯泡的额定电压和额定功率,求出灯泡的额定电流和电阻.
③知道灯泡和滑动变阻器接入电路的电阻,求出电路总电阻.知道电路中的电流,求出电源电压.
(2)①当S1、S2都闭合时,分析当S1、S2都断开时,灯泡和滑动变阻器的连接方式,电压表和电流表测量的电压和电流.
②知道电源电压和滑动变阻器接入电路的电阻,求出通过滑动变阻器的电流.
③知道两个电流表示数之比,求出通过滑动变阻器和定值电阻的电流之比,求出通过定值电阻的电流.
④知道电源电压和定值电阻中的电流,求出定值电阻R2的大小.
⑤当滑动变阻器阻值最大时,电路电流最小,电源电压不变,电路功率最小.
解答:解:A、B当S1、S2都断开时,灯泡和滑动变阻器串联在电路中,灯泡正常工作,此时电路中的电流等于灯泡的额定电流,电压表测量电源电压,电流表A1测量串联电路电流,
灯泡的电流为:IL=
=
=0.5A,故电流表A1示数是0.5A.故选项A正确.
灯泡的电阻为:RL=
=
=12Ω,
灯泡和滑动变阻器串联在电路中,电路总电阻是:R总=RL+Rp=12Ω+36Ω=48Ω,
所以电源电压为:U=ILR总=0.5A×48Ω=24V.故选项B错误.
C、D当S1、S2都闭合时,电阻R2和滑动变阻器并联在电路中,电压表测量电源电压,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量电阻R2电流,
滑片P滑到a端A1、A2示数之比为5:2,所以滑动变阻器电流和R2电流之比是3:2,
滑动变阻器电流为:IP=
=
A=0.6A,
所以电阻R2电流是:I2=
×0.6A=0.4A,
电阻R2阻值是:R2=
=
=60Ω.故选项C正确.
此时电路电阻最大,电流最小,干路电流是:I=IP+I2=0.6A+0.4A=1A,
所以电路最小功率是:P=UI=24V×1A=24W.故选项D正确.
故选ACD.
灯泡的电流为:IL=
PL |
UL |
3 |
6 |
灯泡的电阻为:RL=
UL |
IL |
6 |
0.5 |
灯泡和滑动变阻器串联在电路中,电路总电阻是:R总=RL+Rp=12Ω+36Ω=48Ω,
所以电源电压为:U=ILR总=0.5A×48Ω=24V.故选项B错误.
C、D当S1、S2都闭合时,电阻R2和滑动变阻器并联在电路中,电压表测量电源电压,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量电阻R2电流,
滑片P滑到a端A1、A2示数之比为5:2,所以滑动变阻器电流和R2电流之比是3:2,
滑动变阻器电流为:IP=
U |
R最大 |
24 |
40 |
所以电阻R2电流是:I2=
2 |
3 |
电阻R2阻值是:R2=
U |
I2 |
24 |
0.4 |
此时电路电阻最大,电流最小,干路电流是:I=IP+I2=0.6A+0.4A=1A,
所以电路最小功率是:P=UI=24V×1A=24W.故选项D正确.
故选ACD.
点评:在电学计算中,对于多个过程的计算题,要分析每个过程电阻的连接方式,电压表测量谁的电压,电流表测量谁的电流,这是电学计算最基本的思路.
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