题目内容

15．如图，电源电压18V保持不变．电流表量程0～0.6A，电压表量程0～15V，小灯泡上标有“6V　3W”字样，要求开关闭合后两个电表示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允超过额定电压（灯丝电阻不变），则下列说法正确的是（　　）
A．滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表和电压表示数变大
B．当电流表示数为0.4 A时，电压表示数为12 V
C．该电路的最大功率为10.8 W
D．滑动变阻器允许调节的范围是24～60Ω

分析 由图可知灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器的电压，电流表测电路中的电流；
（1）当滑动变阻器滑片向左移动的过程中，接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，根据串联电路的电阻分压特点可知滑动变阻器两端的电压变化．
（2）已知小灯泡的规格“6V  3W”，则可求出灯泡的电阻，然后根据欧姆定律的变形公式U=IR求出灯泡两端电压，再利用串联电路电压的特点求出滑动变阻器两端电压，即电压表的示数．
（3）已知小灯泡的规格“6V  3W”，则可求出灯泡的额定电流，比较额定电流及电流表的最大量程，可得出电路中允许通过的最大电流，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，根据欧姆定律求出电路的电阻，利用电阻的串联特点求出滑动变阻器接入电路的最小值，再根据P=UI求出此时电路中的最大功率．
（4）当电压表的示数为15V时，滑动变阻器连入的电阻最大，电路中的电流最小，根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出电路中的电流、滑动变阻器接入电路的最大阻值，再根据P=UI求出灯泡的最小电功率，进一步得出滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围．

解答 解：（1）当滑动变阻器滑片向左移动的过程中，接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小；根据欧姆定律可知电路中的电流变大，即电流表的示数变大；
根据串联电路的电阻分压特点可知，滑动变阻器两端分得的电压变小，即电压表的示数变小，故A不正确．
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，灯泡的电阻：RL=$\frac{{U}_{L}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω；
当电路中电流为0.4A时，灯泡两端电压：U1=I1RL=0.4A×12Ω=4.8V；
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端电压：U2=18V-4.8V=13.2V，故B不正确；
（3）灯正常发光时的电流为：IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A；因此电路中的最大电流：I最大=0.5A，则电路中的最大功率：P最大=UI最大=18V×0.5A=9W，故C不正确；
（4）由欧姆定律可得，I最大=$\frac{U}{{R}_{L}+{R}_{最小}}$
0.5A=$\frac{18V}{12Ω+{R}_{最小}}$
R最小=24Ω；
为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，电路中的电流最小，
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以U=UL′+UR，则UL′=U-UR=18V-15V=3V，
此时电路中最小的电流为：
I′=$\frac{U′}{{R}_{L}}$=$\frac{3V}{12Ω}$=0.25A，
则滑动变阻器连入的最大电阻为：
R最大=$\frac{{U}_{滑}}{I′}$=$\frac{15V}{0.25A}$=60Ω；
故D正确．
故选D．

点评 本题关键：一是根据灯的铭牌求出允许通过的最大电流、确定滑动变阻器连入的最小阻值；二是根据电压表的量程求出滑动变阻器两端的最大电压、确定滑动变阻器连入的最大阻值．

练习册系列答案
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5．如图所示的四种情景中，人对物体做了功的是（　　）
A．
扛着重物水平匀速前行		B．
  用力推车前行
C．
用力挎着背包原地不动		D．
  推石头没有推动
6．改变内能的方式有两种．在图（a）、（b）中，图（a）能说明的是热传递方式可以改变物体内能，图（b）能说明的是做功方式可以改变物体内能．现将质量为0.5kg，初温20℃的水在标准大气压下烧开需用时6min，水的吸收的热量是1.68×105 J．＜已知C水=4.2×103J/（kg•℃）＞
3．图是某电热水壶的内部简化电路，其中R1是加热管，R2是限流电阻，只有加热管放出的热量能被水吸收．S1是一个防干烧开关（或称“温控开关”），S2、S3是手动开关，调节S2，S3可以使电热水壶分别处于加热或保温状态．表是该电热水壶的铭牌．
XX牌电热水壶
额定电压220V
额定容量1.2L
额定加热功率880W
额定频率50Hz
（1）要使电热水壶处于加热状态，应怎样调节开关S2和S3？
（2）由该电热水壶的铭牌可知，加热管R1的阻值为多少？
（3）假设当电热水壶处于保温状态时水温保持恒定，此时水每秒向外界散热55J，水壶处于保温状态时的总功率约是多少？
10．学习了“质量与密度”内容后，小明总结了下列的一些结论，其中正确的是（　　）
A．铁块被宇航员带入太空后，其质量和密度均不变
B．密闭的容器中的物质用去一部分后，剩余物质的密度不会改变
C．质量相等的实心物体，体积较大的组成物质的密度较小
D．同种物质组成的实心物体在相同状态下，其质量与体积成正比
20．如果设一个水球的质量为400g，体积为450cm3则水球漂浮在水面上时受到的浮力为4 N，运动员要将水球按入水中需要0.5N．
7．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表的示数将变大，电流表的示数将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）
4．静止在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，如图甲所示，F的大小与时间t的关系图象如图乙所示．物体运动时，所受的滑动摩擦力是20N．则下列说法正确的是（　　）
A．0～2s，物体所受的静摩擦力大于10N
B．2～4s，物体做加速直线运动
C．4～6s，物体做匀速直线运动
D．8～10s，物体的速度大于4～6s物体的速度
13．音调、响度、音色是乐音的三个特性，也叫做乐音的三要素．

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