题目内容
11．
在如图所示电路中，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，R3=4Ω．只闭合开关S1时，电路消耗的总功率为4W；只闭合开关S2，灯泡R1正常发光（不考虑灯泡电阻的变化），此时R3耗的功率为0.64W，则下列说法正确的是（ ）| A． | 电源电压为2V | |
| B． | 小灯泡的额定功率为1.6W | |
| C． | 只闭合开关S3，在电路安全的情况下，滑动变阻器R2的取值范围为0.67Ω～18Ω | |
| D． | 只闭合开关S3，在电路安全的情况下电路消耗的功率范围为0.67W～1.6W |
分析 （1）只闭合开关Sl时，电路为R3的简单电路，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电源的电压；
（2）只闭合开关S2时，灯泡R1、R3串联，先根据串联电路的电流特点求出电路中电流，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$和欧姆定律求出R3两端的电压和电流，再根据串联电路的电压特点求出电阻R1两端的电压，再求出灯泡的电阻R1的阻值和其功率；
（3）只闭合开关S3时，滑动变阻器和灯泡串联，根据电压表的量程和灯泡的额定电流确定电路中的最大电流，然后根据欧姆定律和P=UI即可求出变阻器连入阻值和电路消耗的最小功率；
根据串联电路的电阻分压特点可知，滑动变阻器两端的电压为3V时接入电路的电阻最大，再根据串联电路电压特点和欧姆定律求出电路中的电流，根据欧姆定律和P=UI求出变阻器连入阻值和电路消耗的最小功率．
解答 解：
A、由图可知，只闭合开关S1时，电路中只有R3，
根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，
U=$\sqrt{{P}_{3}{R}_{3}}$=$\sqrt{4W×4Ω}$=4V．故A错误；
B、由图闭合开关S3时，滑动变阻器和灯泡串联，此时灯泡正常发光，
U3=$\sqrt{{P}_{3}′{R}_{3}}$=$\sqrt{0.64W×4Ω}$=1.6V，
电路中电流I=I1=I3=$\frac{{U}_{3}}{{R}_{3}}$=$\frac{1.6V}{4Ω}$=0.4A，
所以灯泡电阻：R1=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{U-{U}_{3}}{{I}_{1}}$=$\frac{4V-1.6V}{0.4A}$=6Ω，
灯泡额定功率：P额=U1I1=（U-U3）I1=（4V-1.6V）×0.4A=0.96W．故B错误；
CD、只闭合开关S3时，滑动变阻器和灯泡串联，电流表测电路中电流，电压表测滑动变阻器两端电压，
根据灯泡正常发光电路和电流表量程可知，电路中的最大电流为I最大=0.4A，
此时滑动变阻器连入电路的阻值最小，
R2=R总-R1=$\frac{U}{{I}_{最大}}$-R1=$\frac{4V}{0.4A}$-6Ω=4Ω，
电路消耗功率最大，
P最大=UI最大=4V×0.4A=1.6W；
当滑片右移时，在不损坏电压表的情况下有：电压表的示数最大U2=3V，此时变阻器连入阻值最大，
R1两端的电压为U1′=U-U2=4V-3V=1V，
此时电路中电流最小，通过滑动变阻器的电流为I2=I最小=I1′=$\frac{{U}_{1}′}{{R}_{1}}$=$\frac{1V}{6Ω}$=$\frac{1}{6}$A，
此时变阻器连入阻值最大为：R2′=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{3V}{\frac{1}{6}A}$=18Ω，
此时电路消耗功率最小，
P最小=UI最小=4V×$\frac{1}{6}$A≈0.67W，
综上可得：滑动变阻器R2的取值范围为4Ω～18Ω，故C错误；
在电路安全的情况下电路消耗的功率范围为0.67W～1.6W，故D正确．
故选：D．
点评 本题要求学生能通过电路中开关的通断正确得出电路的连接方式，并能灵活应用串联电路的规律及欧姆定律、电功率公式求解．
| A． | 托起2个鸡蛋的力约为2N | |
| B． | 正常骑自行车的速度约为1.2m/s | |
| C． | 人体感觉舒适的环境温度约为35℃ | |
| D． | 中学生登上一层楼所做的功约为1500J |
| A． |  过路涵洞 | B． |  拦河大坝 | C． |  洗手间下水管 | D． |  船闸 |
滑冰是一项深受大众喜爱的休闲、健身活动，小鱼同学在“万象城”滑冰场欢乐的滑冰时，他和冰鞋的总质量为45kg，在l0s内快速滑行90m，其中每只冰鞋与冰面的接触面积为15cm2．求：| A． | （1）（2） | B． | （2）（4） | C． | （1）（3） | D． | （3）（4） |
| A． | 甲乙机械能一样大 | B． | 甲的机械能大 | ||
| C． | 甲乙内能一样大 | D． | 乙的内能大 |