题目内容
14.某中学举行的科技小制作成果展,一位同学利用“明暗灯”原理设计的喜洋洋展板上,喜洋洋的两个眼睛交替亮暗,特别可爱,引来同学们的围观.如图是他设计的电路图,两个相同的小灯泡为3V,0.6W,滑动变阻器总阻值为10Ω,电源为两节新干电池,内阻不计.闭合开关,请根据电路图分析下列说法中正确的是( )A. | 滑片由A端向B端滑动时,灯L1变暗灯L2变亮 | |
B. | 滑片由A端向B端滑动时,灯L1变亮灯L2变暗 | |
C. | 滑片滑到AB中点时整个电路消耗的功率最小为0.9W | |
D. | 滑片滑到A或B点时整个电路消耗的功率最小为0.96W |
分析 根据电路中的电阻串并联特征,结合闭合电路欧姆定律,及功率表达式P=UI,分析灯亮度的变化情况,整个电路消耗的功率P=UI总,分析滑片在什么位置时,电路电阻最大,此时电流最小,功率最小,再根据闭合电路欧姆定律及功率公式求解.
解答 解:A、滑片由A端向B端滑动时,与L1串联的电阻在增大,而与L2串联的电阻在减小,根据I=$\frac{U}{{R}_{L}+R}$,可知,灯L1变暗,灯L2变亮,故A正确,B错误;
C、小灯泡的电阻R${\;}_{L}=\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}=\frac{9}{0.6}=15Ω$,整个电路消耗的功率P=UI总,当外电路电阻最大时,电流最小,根据电路图可知,L1与变阻器的左部分R1串联,L2与变阻器的右部分R2串联,最后再并联,因为电阻RL+RL+R1+R2=40Ω是个定值,根据数学当滑片滑到AB中点时,电阻最大,功率最小,最小功率P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{总}}=\frac{9}{10}=0.9W$,故C正确,D错误;
故选:AC
点评 考查灯泡亮暗的判定依据,掌握欧姆定律的应用,关键是根据数学知识求解电路电阻的最大值,难度适中.
练习册系列答案
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