题目内容

【题目】小明在做电学实验时,连成的电路如图所示,已知他所使用的电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V,滑动变阻器的最大阻值为50 Ω,灯泡标有“5V 2.5W”,电源电压为6V且保持不变.若不计温度对电阻的影响,开关S闭合后,在实验操作正确的情况下,为保证各电路元件不损坏,下列说法中正确的是

A. 电流表的最大示数是0.6 A

B. 灯两端的最小电压是1V

C. 滑动变阻器阻值的变化范围2~10Ω

D. 滑动变阻器消耗的最小电功率为0 W

【答案】C

【解析】

(1)已知灯泡的额定电压和额定电流,根据I=求出灯泡的额定电流,结合电压表的量程确定电路中的最大电流.

(2)根据串联电路的电压特点得出灯两端的最小电压为1V时,滑动变阻器两端的电压,从而确定是否可能.

(3)当电路中的电流和灯泡的额定电流相等时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,根据欧姆定律求出电路的总电阻和灯泡的电阻,再根据电阻的串联求出滑动变阻器的最小值;当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据串联电路的电压特点可知此时灯泡与滑动变阻器两端的电压相等,根据串联电路电阻的分压特点求出滑动变阻器接入电路的最大值,从而得出滑动变阻器阻值的变化范围.

(4)当滑动变阻器消耗的最小电功率为0W时,灯泡两端的电压为6V,超过电压表的量程.

A. 灯泡正常工作电流:IL===0.5A,

电流表的最大示数是0.6A,超过灯泡的正常工作电流。故A错误。

B. 电源电压6V,当灯两端的电压是1V时,滑动变阻器两端电压为5V,超过了电压表量程,故B错误。

C. 灯泡的电阻RL===10Ω,

当电路中的电流为0.5A时滑动变阻器接入电路的电阻最小,电路的总电阻R总==12Ω,滑动变阻器的最小值Rmin=R总RL=12Ω10Ω=2Ω;当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时灯泡和滑动变阻器两端的电压相等,根据串联电路电阻的分压特点可知Rmax=RL=10Ω;所以滑动变阻器阻值的变化范围210Ω,故C正确。

D. 当滑动变阻器滑片滑到最左端时,滑动变阻器消耗的电功率最小,但灯泡电压是6V超过了灯泡的正常工作电流。故D错误。

故选C.

练习册系列答案
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【题目】小明用如图电路进行“探究电流与电阻、电压关系”的实验。电源电压为4V且保持不变,滑动变阻器规格为“10Ω 1A”。

(1)请用笔画代替导线将小明的电路连接完整(要求滑片向右移动时,电压表示数变小)。

(______)

(2)连接完电路,把滑片移到滑动变阻器的阻值最大端。闭合开关后,发现电压表几乎无示数,而电流表有示数,出现这种情况的原因可能是定值电阻_______(选填“短路”“断路”)

(3)排出电路故障后,小明先进行 “探究电流与电压关系”的实验。某次电压表、电流表示数如图,则他选择的定值电阻的阻值为_____Ω。然后多次实验,根据实验数据绘制了如图电流随电压变化的图像,由此得出结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_______(选填“正比”“反比”)。

(4)在“探究电流与电阻关系”的实验中,小明的实验方案及操作如下,请补充完整:

①在AB间接入5Ω的定值电阻,闭合开关后,移动滑片使电压表的示数为2.5V,记录电流表的示数。

②在AB间接入10Ω的定值电阻,闭合开关后,他应将滑片向_____(选填“右”“左”)移动,直至电压表的示数为________V,再次记录电流表的示数。

③在AB间接入20Ω的定值电阻,闭合开关后,他移动滑片时发现电压表的示数始终不能调节到2.5V。

④在AB间接入30Ω的定值电阻,闭合开关后,他移动滑片时发现电压表的示数始终不能调节到2.5V。

小明仔细思考后,想到了③④中的问题的解决方法:如图电路中,在AB间接入20Ω或30Ω定值电阻后,在电路中(不在AB间)再串联一个定值电阻R0,闭合开关即可完成实验。则小明串联接入电路的定值电阻R0的取值范围为__________Ω。

(5)仔细分析小明“探究电流与电阻关系”的实验方案及操作步骤(步骤③④按照小明后面的方案进行解决),指出其中一项不足之处:__________________________________。

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