题目内容
【题目】如图所示电路,电源电压不变,小灯泡标有“
”字样,闭合开关后,当滑片
移至某一位置时,小灯泡恰好正常发光此时滑动变阻器消耗的功率为
;当滑片
移至某一端点时,电流表示数为
,电压表示数变化了
,此时滑动变阻器消耗的功率为
,且
。下列判断正确的是( )
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A.小灯泡正常发光时,滑片
位于滑动变阻器中点位置
B.电路的功率变化范围为![]()
C.滑动变阻器消耗的功率由
变为
的过程中,小灯泡消耗的功率变化了![]()
D.![]()
【答案】BD
【解析】
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
AD.设电源电压为U,闭合开关后,当滑片
移至某一位置时,小灯泡恰好正常发光,且串联电路中电流处处相等,由P=UI可得,此时电路中的电流为
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滑动变阻器消耗的功率为
①
滑片
移至某一端点时,电流表示数为
,电流表示数减小,说明变阻器接入的电阻变大,此时滑片在最大阻值处;变阻器接入的电阻变大,由串联分压规律可知,变阻器分得的电压变大,所以,电压表示数变化了
即增大了
,此时滑动变阻器两端的电压为
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此时滑动变阻器消耗的功率为
②
已知
③
联立①②③解得,电源电压U=5V、
;
则滑动变阻器的最大阻值为
,
小灯泡正常发光时,滑动变阻器的阻值为![]()
所以小灯泡正常发光时,滑片
不是位于滑动变阻器中点位置,故A项错误、D项正确;
B.灯泡的额定电流为0.5A,则电路中的最大电流为0.5A,
电路允许消耗的最大功率
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当滑动变阻器接入电阻最大,电路中电流最小,
电路允许消耗的最小功率
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故B项正确;
C.滑动变阻器消耗的功率由
变为
的过程中,小灯泡消耗的功率分别是
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小灯泡消耗的功率变化了
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故C项错误。
故选BD。
【题目】在“测量小灯泡电阻”的实验中,丽丽准备了如下器材:两节新干电池,额定电压为2.5V的小灯泡若干,两个滑动变阻器
“10Ω,1A”、
“20Ω,2A”,开关,导线若干。
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(1)请你根据图甲,将图乙中的电路进行修改。(要求:只改动一根导线,滑动变阻器滑片向左移动时灯泡变亮,且导线不交叉);
(____________)
(2)闭合开关S,移动滑片P,小张发现小灯泡始终不亮,电流指针几乎未偏转,电压表有示数,同故障原因可能是_____;
A.小灯泡短路 B.滑动变阻器短路 C.小灯泡断路 D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后,移动滑片P,依次测得6组数据如表一所示,其中第6次实验时电流表表盘如图丙,此时电路中的电流为_____A;由表一中的数据可知,小张选用的滑动变阻器应是_____(选填“
”或“
”);
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表一
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压U/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 2.8 |
电流I/A | 0.16 | 0.20 | 0.22 | 0.25 | 0.28 | |
电阻R/Ω | 3.1 | 6.8 | 8.9 | 9.7 |
(4)小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,这种数据处理方式是_____(选填“合理”或“不合理”)的;
(5)小张继续用图乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”。他分别把阻值准确的
、
、
的定值电阻接入原小灯泡的位置,通过实验,记录电流表示数如表二所示。他发现通过导体的电流跟电阻不成反比,其原因可能是_____。
表二
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电阻R/Ω | 5 | 10 | 20 |
电流I/A | 0.30 | 0.20 | 0.12 |