题目内容
如图所示电路,电源电压为6V,小灯泡标有“6V 12W”字样(设灯丝的电阻不变),滑动变阻器标有“3Ω 1.5A”.闭合开关,那么在滑动变阻器的滑片从右向左移动过程中,在保证安全的情况下,下列说法中不正确的是
- A.小灯泡的实际功率最小值是3W
- B.小灯泡两端的电压变化范围是3V~4.5V
- C.小灯泡的实际功率最大值是12W
- D.灯丝电阻为3Ω
B
分析:(1)知道的额定电压和额定功率,根据P=
求出灯泡的电阻;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路为灯泡的简单电路,此时灯泡两端的电压最大即为电源的电压,灯泡的实际功率最大,额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等;当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡两端的电压最小,灯泡的实际功率最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,根据欧姆定律求出灯泡两端的最小电压,进一步求出灯泡两端电压的变化范围,根据P=I2R求出灯泡的最小实际功率.
解答:(1)根据P=
可得,灯泡灯丝的电阻:
RL=
=
=3Ω,故D正确,不符合题意;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路为灯泡的简单电路,此时灯泡两端的电压最大为电源的电压,即ULmax=U=6V,
∵额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,
∴灯泡的最大实际功率PLmax=12W,故C正确,不符合题意;
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡两端的电压最小,灯泡的实际功率最小,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴根据欧姆定律可得,电路中的电流:
I=
=
=1A,
灯泡两端的最小电压:
ULmin=IRL=1A×3Ω=3V,
∴小灯泡两端的电压变化范围是3V~6V,故B不正确,符合题意;
灯泡的最小实际功率:
PLmin=I2RL=(1A)2×3Ω=3W,故A正确,不符合题意.
故选B.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是知道额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等.
分析:(1)知道的额定电压和额定功率,根据P=
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路为灯泡的简单电路,此时灯泡两端的电压最大即为电源的电压,灯泡的实际功率最大,额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等;当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡两端的电压最小,灯泡的实际功率最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,根据欧姆定律求出灯泡两端的最小电压,进一步求出灯泡两端电压的变化范围,根据P=I2R求出灯泡的最小实际功率.
解答:(1)根据P=
RL=
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路为灯泡的简单电路,此时灯泡两端的电压最大为电源的电压,即ULmax=U=6V,
∵额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,
∴灯泡的最大实际功率PLmax=12W,故C正确,不符合题意;
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,灯泡两端的电压最小,灯泡的实际功率最小,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴根据欧姆定律可得,电路中的电流:
I=
灯泡两端的最小电压:
ULmin=IRL=1A×3Ω=3V,
∴小灯泡两端的电压变化范围是3V~6V,故B不正确,符合题意;
灯泡的最小实际功率:
PLmin=I2RL=(1A)2×3Ω=3W,故A正确,不符合题意.
故选B.
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是知道额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等.
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