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5.小军同学连接了如图所示的电路,滑动变阻器最大阻值为10欧,闭合开关后,无论怎样移动滑片,电压表的示数都保持3v不变,电流表的指针几乎不动,排除故障后,将滑动变阻器的滑片移至最左端,电流表的示数为0.3A,以下说法错误的是(  )
A.电阻R的阻值为10欧
B.滑片向右移动过程中电阻R的功率变小
C.故障原因可能是滑动变阻器短路了
D.电路中最小功率是0.45W

分析 (1)电压表与滑动变阻器并联,测量滑动变阻器的电压,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表都是3V,故是滑动变阻器处开路了,且电源电压为3V,排除故障后,将滑动变阻器的滑片移至最左端,滑动变阻器接入电路的电阻为零,电源电压加在了电阻上,由欧姆定律计算电阻的阻值;
(2)滑片向右移动过程中连入电路的电阻变大,电流变小,根据P=I2R可知电阻R的功率变化;
(3)滑片在右端时电阻最大功率最小,利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$即可求出最小功率.

解答 解:A、滑动变阻器与电阻是串联,将滑动变阻器的滑片移至最左端,滑动变阻器接入电路的电阻为零,则电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω;故A正确,
B、滑片向右移动过程中连入电路的电阻变大,电流变小,根据P=I2R可知电阻R的功率变小,故B正确;
C、滑动变阻器短路电压表示数为零,故C错误;
D、滑片在右端时电阻最大功率最小,为P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{滑}+R}$=$\frac{({3V)}^{2}}{10Ω+10Ω}$=0.45,故D正确.
故选C.

点评 本题考查了电路的识别、电路故障的判断和利用欧姆定律计算电阻.在判断故障时,电压表的示数的变化很关键,若电压表有示数,说明电压表与电源能相通,若无示数,说明电压表与电源不能相通.

练习册系列答案
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20.在测量小灯泡额定功率的实验中,提供的电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯正常发光时电阻为12Ω左右),图甲是设计的实验电路图,图乙是实物图.
(1)张欣同学在进行实验时,连接好电路后,闭合开关,发现灯泡不亮.他将滑片由B端向A端移动过程中,开始一段时间灯泡仍然不亮,两表均无示数,但当滑片移动到线圈某点M时,灯突然发光且很亮,电压表、电流表均有较大示数,他立即断开开关,查找原因,你认为出现以上现象的原因是C
A.滑动变阻器被短路
B.滑动变阻器最大阻值太大
C.滑动变阻器线圈在B、M间有断路
D.滑动变阻器线圈在A、M间有断路
(2)更换了一个“8Ω,0.5A”的滑动变阻器后,重新连接电路继续实验,但闭合开关后,无论怎样移动滑片,电压表的示数都不能达到2.5V,原因可能是滑动变阻器的阻值太小.若手边只有标有“4Ω,0.5A”的滑动变阻器A和一个20Ω的定值电阻B可选用,为完成实验,应采取的措施是:断开开关,将A(选填“A”或“B”)串联接入电路,进一步完成实验.
(3)解决以上问题后,闭合开关,缓慢移动滑片使电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图丙所示,则灯泡的额定电流为0.2A,灯泡的额定功率为0.5W.
(4)测出小灯泡额定功率后,刘浩同学提出,只测一次可能会出现较大误差,如果要减小误差,应重新缓慢移动滑片并使电压表示数为2.5V,读出电流表示数,计算小灯泡的额定功率,并多次重复以上步骤,将各次测得的额定功率求平均值以减小误差,你认为刘浩的提议可行.(选填“可行”或“不可行”)
(5)某实验小组的同学除了测灯泡额定功率外,还记录了灯泡在不同电压下电流表的示数,并根据记录的数据正确绘制了灯泡的I-U图象,他们绘制的图象与图中的C图一致.

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