题目内容
【题目】如图所示的电路中,电源电压恒为6V,电压表量程0~3V,电流表量程0~0.6A,滑动变阻器规格是“10Ω 1A”,灯泡标有“2.5V 1.25W”。若闭合开关,两电表示数均不超过所选的量程,灯泡两端电压不允许超过额定电压,不考虑灯丝电阻的变化。则下列说法正确的是
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A. 该电路最大功率是2.25W
B. 电流表的示数变化范围0.4A~0.6A
C. 电压表的示数变化范围是2V~2.5V
D. 滑动变阻器允许调节的阻值范围是5Ω~10Ω
【答案】C
【解析】
由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由P=UI可得,灯泡的额定电流:IL=
=
=0.5A,
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为00.6A,变阻器允许通过的最大电流为1A,所以,电路中的最大电流I大=0.5A,故B错误;
由I=
可知,灯泡的电阻和此时电路中的总电阻:
RL=
=
=5Ω,R=
=
=12Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R滑小=RRL=12Ω5Ω=7Ω,故D错误;
该电路的最大功率:P大=UI大=6V×0.5A=3W,故A错误;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中电流最小,灯泡两端的电压最小,
此时电路中的电流:I小=
=
=0.4A,
电压表的最小示数:UL小=I小RL=0.4A×5Ω=2V,
因灯泡两端电压不允许超过额定电压,则电压表的最大示数:UL大=2.5V,
所以,电压表的示数变化范围2V2.5V,故C正确。
【题目】物理兴趣小组在“探究水果电池电压”的实验:
小明用铜片和锌片作为电极插入较小的柠檬制成了一个水果电池。小华用铜片和铝片插入较大的柠檬也制成了一个水果电池。他们分别连通相同的音乐芯片,小华的芯片比小明的芯片声音要响一些。为此他们分别进行了更深入的探究。
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(1)小明用同一个柠檬制成水果电池,如图所示用电压表测量电池的电压。沿着电极插入的方向不断慢慢地切去外侧的部分柠檬,记录实验数据如表一所示:
表一
柠檬大小 | 一个 | 大半个 | 半个 | 小半个 |
电压 |
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通过小明的实验过程和数据记录,你认为小明所探究问题的自变量是:______。
(2)小华用铜片作为电池的正极,分别用外形相同的铝、锌、铁等金属片作为电池的负极,将金属片电极插入柠檬,并保持电极插入深度和它们的间距离相同,测量并记录实验数据如表二所示:
表二
电极材料 | 铜和铝 | 铜和锌 | 铜和铁 |
电压 |
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通过小华的上述实验过程和数据记录,可以得到的结论是______。