题目内容

10．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“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω 1A”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”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．电路中电流变化的范围是0.18A～0.5A
B．该电路的最大功率是2.25W
C．灯泡的最小功率是0.162W
D．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω

分析 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和额定电压相等，根据串联电路的电流特点可知，电路中的最大电流为灯泡额的电流和滑动变阻器允许通过最大电流中较小的一个，根据P=UI求出电路中的最大电功率，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
（2）当电压表的示数为3V时，电路中的电流最小，灯泡的功率最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，利用欧姆定律求出灯泡的电阻，利用串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，利用欧姆定律求出电路中的电流，进一步求出电路中电流变化的范围，根据P=UI求出灯泡的最小功率，最后根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值即可得出滑动变阻器阻值变化的范围．

解答 解：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，此时电压表的示数U滑=U-UL=4.5V-2.5V=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，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P=UI可得，灯泡正常发光时电路中的电流：
I=IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1.25W}{2.5V}$=0.5A，
因滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
所以，电路中的最大电流Imax=0.5A，
电路的最大电功率：
Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W，故B正确；
由I=$\frac{U}{R}$可得，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小为：
R滑min=$\frac{{U}_{滑}}{{I}_{max}}$=$\frac{2V}{0.5A}$=4Ω；
（2）当电压表的示数为3V时，电路中的电流最小，灯泡的功率最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
灯泡的电阻：
RL=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω，
灯泡两端的电压：
UL′=U-U滑max=4.5V-3V=1.5V，
电路中的最小电流：
Imin=$\frac{{U}_{L}′}{{R}_{L}}$=$\frac{1.5V}{5Ω}$=0.3A，
则电路中电流变化的范围是0.3A～0.5A，故A错误；
灯泡的最小功率：
PL′=UL′Imin=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max=$\frac{{U}_{滑max}}{{I}_{min}}$=$\frac{3V}{0.3A}$=10Ω，
则滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω～10Ω，故D错误．
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，关键是根据灯泡的额定电流确定电路中的最大电流和电压表的最大示数确定电路中的最小电流，并且要知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．

练习册系列答案
相关题目
20．将两只“220V  100W“的灯泡串联后再接入220V的电路中，使用时两灯消耗的总功率为50W．
1．如图是某家庭电路，闭合开关，灯不亮．用测电笔接触c点氖管不发光，接触d点氖管发光．已知该电路有两处故障，则下列判断正确的是（　　）
A．ac间断路、bd间断路B．ac间断路、ed间断路
C．ac间断路、cd间短路D．eb间断路、cd间短路
18．学校保安在晚上执勤时，常用手电筒来照明，但往往会碰到时间长了，里面的弹性片弹性小了，这时会造成电池和后盖之间接触不良，为了使电筒正常发光，可采取在后盖和电池之间塞入（　　）
A．硬币B．橡皮C．塑料片D．纸片
5．小成和爸爸周末到郊外去钓鱼，他在亲近大自然的同时还观察到爸爸在钓鱼前要“试漂”来确定铅坠（铅坠由合金制成）的大小，尽量使“浮标”更灵敏，如图甲是浮标和铅坠的位置示意图．若球形浮标的体积为15cm3，铅坠的密度为11g/cm3，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：
（1）有经验的钓鱼者会使浮标体积的$\frac{2}{3}$浸入水中，此时浮标受到的浮力是多大？
（2）小林看见爸爸有一种体积为0.5cm3的铅坠，如果使用这种铅坠，浮标静止时浸入水中的体积有多大？（铅坠未接触池底，不计浮标的质量，不计钓线、鱼钩和鱼饵的体积及质量） 
（3）小林看到爸爸用如图乙的水桶（直桶）来盛鱼，水桶里放了大半桶水，水平放在地面上．假如水桶的底面积为30cm2，水的深度为15cm，桶的自重为1.5牛顿，桶内没有鱼，则整个水桶对地面的压强是多少？
15．小欢同学用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾，再用注射器向烧瓶内充气，记录此时的实验现象；小乐同学在水沸腾后移去酒精灯，待水温稍降一些，用注射器抽出烧瓶里的空气，记录此时的实验现象．则小欢同学和小乐同学分别记录的现象是（　　）
A．水不沸腾、水沸腾B．水沸腾、水沸腾
C．水沸腾、水不沸腾D．水不沸腾、水不沸腾
2．如图所示，是研究电流热效应的部分实验电路（R1＞R2）．根据不同的连接方式，比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小，下面关系中正确的是（　　）
A．若将甲、乙串联，U甲＞U乙，Q甲＞Q乙B．若将甲、乙并联，U甲=U乙，Q甲＞Q乙
C．若将甲、乙串联，U甲＞U乙，Q甲＜QD．若将甲、乙并联，U甲=U乙，Q甲=Q乙
19．如图所示的电路中，闭合电键S，电路正常工作．一段时间后灯泡L突然短路，其他元件正常，则（　　）
A．电流表示数变小，电压表示数变小B．电流表示数变小，电压表示数变大
C．电流表示数变大，电压表示数变大D．电流表示数变大，电压表示数变小
20．“一个放在桌子上静止的茶杯，它所受到的重力就是它对桌面的压力”，这句话对不对，为什么？

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网