题目内容

【题目】某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电源电压恒为 4.5V,电压表量程为“0-3V”,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”灯泡 L 标有“2.5V1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是( )

A. 该电路的最大功率是 2.35W

B. 滑动变阻器值变化的范围是 4Ω-10Ω

C. 灯泡的最小功率是 0.162W

D. 电路中电流变化的范围是 0.18A-0.5A

【答案】B

【解析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。(1)灯泡正常发光时的电压为2.5V,功率为1.25W,因串联电路总电压等于各分电压之和,所以,当灯泡正常发光时电压表的示数为:U滑=UUL=4.5V2.5V=2V,因2V<3V,没有超出电压表的量程,所以,灯泡两端的电压可以达到2.5V;由P=UI可得,灯泡正常发光时电路中的电流:I=IL==0.5A,由于串联电路中各处的电流相等,而滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,灯泡允许通过的最大电流为0.5A,所以,电路中的最大电流I大=0.5A;则该电路的最大电功率:P大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W,故A错误;电流最大时,由欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,最小为:R滑小==4Ω;(2)由I=可得,灯泡的电阻RL==5Ω,当电压表的示数最大为3V时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,灯泡的功率最小,此时灯泡两端的电压:U′L=UU滑大=4.5V3V=1.5V,则电路中的最小电流:I小= =0.3A,所以电路中电流变化的范围是0.3A0.5A,故D错误;灯泡的最小功率: =I小=1.5V×0.3A=0.45W,故C错误;滑动变阻器接入电路中的最大阻值:R滑大==10Ω,则滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω10Ω,故B正确。故选B.

练习册系列答案
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【题目】用如图甲所示电路测量小灯泡的额定功率,小灯泡上标有“3.8V”的字样,额定功率约1W,滑动变阻器R0的规格是“20Ω 1A”,电源电压恒为6V.

⑴连接不完整的电路如图甲所示,请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整(要求导线不交叉,滑片向右移,灯光变亮)____________

⑵连接好电路后,为了保证电路安全,应将滑动变阻器滑片移至________(选填“A”或“B”)端,才能闭合开关;

⑶电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数.接下来应进行的操作是 ________

A.更换小灯泡

B.检查电路是否断路

C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光

⑷小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是________W

⑸小华刚准备拆除电路结束实验时,同组的小红提出,在调节滑片要使灯正常发光过程中,电压表的示数很难准确显示3.8V,可能因此造成一定的测量误差.她认为可以在小华第③步实验的基础上,对电路稍作改动,能提高测量数据的精确度.请帮小红补全测量步骤(补全步骤时必须准确阐述接法和操作要点):

a.断开开关,________;

b.闭合开关,________,并读出此时电流表的示数;

c.计算出灯的额定功率.

⑹完成上述测量后,牛顿小组的同学还想测量一段电阻丝Rx的阻值,他们增加一些实验器材分别设计了如图丙所示的四种电路,其中不可行的是________

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