题目内容

12．在如图所示的电路中，电源电压恒为9V，电压表的量程为0-15V，电流表的量程为0-0.6A，定值电阻R1的规格为“30Ω 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20Ω　1A”，灯泡L上标有“6V 3W”的字样，假设灯丝的电阻不变，闭合开关，在不损坏电路元件的情况下，下列说法中正确的是（　　）
A．整个电路消耗的总功率的变化范围是3.375W～4.5W
B．电压表示数的变化范围是4.5～6V
C．滑动变阻器允许的调节范围是5～20Ω
D．电流表示数的变化范围是0.1～0.5A

分析 由各元件规格，根据电路特点和欧姆定律确定出变阻器的最大值和最小值，从而可判断出各表的变化范围及电功率的变化范围．

解答 解：由图知，电阻R1与变阻器R2并联，后与灯泡串联，
灯泡的额定电流I=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
灯泡的电阻R灯=$\frac{{U}_{额}}{I}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
当灯泡两端的电压为6V时，电阻与变阻器两端的电压为U1=9V-6V=3V；
通过R1的电流I1=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{3V}{30Ω}$=0.1A，则滑动变阻器的电流为I滑=0.5A-0.1A=0.4A，变阻器的阻值R滑=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{滑}}$=$\frac{3V}{0.4A}$=7.5Ω．
A、当灯泡正常发光时的总电流最大为0.5A，电路中的总功率为P最大=UI=9V×0.5A=4.5W；
当滑动变阻器的阻值最大为20Ω时，电路中的总电阻最大，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知此时电路的总功率最小，
定值电阻与变阻器的总电阻R=$\frac{{R}_{1}{R}_{滑}}{{R}_{1}+{R}_{滑}}$=$\frac{30Ω×20Ω}{30Ω+20Ω}$=12Ω；
电路消耗的最小总功率为P最小=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{总}}$=$\frac{（9V）^{2}}{12Ω+12Ω}$=3.375W．整个电路消耗的总功率的变化范围是3.375～4.5W，故A正确；
B、当滑动变阻器的阻值为20Ω时，电路中的总电阻最大，电流最小，电压表的示数最小，为U=IR=$\frac{9V}{12Ω+12Ω}$×12Ω=4.5V；
当灯泡正常发光时，此时电压表的示数最大，U最大=6V；
所以电压表的变化范围是4.5V～6V，故B正确；
C、由上分析变阻器的变化范围是7.5Ω～20Ω，故C错误；
D、由上分析知，当变阻器的阻值为20Ω时，R1两端的电压最大，电流表的最大示数为I最大=$\frac{{U}_{1}′}{{R}_{1}}$=$\frac{9V-4.5V}{30Ω}$=0.15A；
当灯泡正常发光时，R1两端的电压最小，电流表的最小示数为：I最小=0.1A，则电流表的变化范围为0.1A～0.15A，故D错误．
故选AB．

点评 此题考查了动态电路的分析及欧姆定律、电功率公式的应用，此题要判断出滑动变阻器的阻值范围及电压表、电流表的示数范围，关键能够得出灯泡正常发光时是电路的最大功率，当变阻器阻值最大时是电路中的最小功率，难度较大．

练习册系列答案
相关题目
2．某型号油量表工作原理图如图甲所示，电源电压恒定为U，R0为定值电阻，为油量指示表（实际上是量程为0-IgA的电流表），R为压敏电阻，其阻值R与所受压力F变化的图象如图乙所示（其中R1为装满汽油时压敏电阻的阻值）．其上表面面积为S1cm2，油箱底面积为S0cm2，装满油时深度为hcm．压敏电阻嵌入油箱的高度很小，忽略不计．
（1）油箱装满汽油时压敏电阻上表面受到的压强和压力分别为多大？（ρ汽油=0.7×103kg/m3，g=10N/kg）
（2）油箱装满汽油时，油量表示数为最大值（即电流表满偏），求R0的阻值．
（3）当油箱中的汽油用完时，电路中的电流为多少？
（4）若压敏电阻的阻值随压力的变化关系式为R=$\frac{k}{F+{F}_{0}}$（Ω）（F0为常量，单位为N；k为比例系数，单位为Ω•N），则当油箱内汽油剩余高度为h′cm时，请推导出电路中的电流I与h′的关系式．
3．关于新材料和新技术的应用，下列说法中正确的是（　　）
A．超导体没有电阻，所以不适合做输电线
B．电视机遥控器是利用紫外线来工作的
C．微波炉是利用电磁波来加热食品的
D．我们日常生活中使用的二极管是由导体制成的
20．如图所示是一种叫做“自拍神器”的照相自拍杆，它主要由伸缩自拍杆、手机夹子、无线遥控器（与电视遥控器原理相同）组成．利用“自拍神器”可以用手机对自己拍照．下列关于“自拍神器”的一些说法中正确的是（　　）
A．手拿伸缩杆拍摄时，伸缩杆相当于一个省力杠杆
B．无线遥控器是通过红外线来控制相机拍摄的
C．杆柄表面用较粗糙材料制成，可增大手与杆柄的摩擦
D．拍摄时，增加伸缩杆的长度，拍摄者通过相机镜头所成的像会变小
7．小明同学在进行“探究平面镜成像特点”的实验时，玻璃板没有竖直放置，如图所示．在实验过程中会出现手拿的蜡烛与像不重合的现象．图中S′是S点的像，请你在图中画出入射光线SO经玻璃板反射后的反射光线．
17．如图所示为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N．实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为2.4N，将弹簧测力计向上移动15cm，该滑轮组的机械效率为83.3%．
4．端午节那天，妈妈煮茶叶蛋时小宇闻到浓郁的茶蛋的香味，这是属于扩散现象．烹煮过程中茶叶蛋的内能是通过热传递方式改变的．
1．圆圆非常喜欢照镜子，一天她发现衣领处有一点污渍，便走近镜子，镜中的像将不变（填“变大”“变小”或“不变”）．为了看清衣领上的污渍，圆圆将手电筒照向衣领（填“衣领”或“平面镜”）．
2．轮滑是人们喜欢的一项运动，当用力向后蹬地时，人会向前加速，如图所示．这表明力的作用是相互的．人单脚滑行比双脚滑行对地面的压强大（选填“大”或“小”）．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网