题目内容
【题目】如图所示,电源电压保持不变,灯泡L标有“12V 6W”,R阻值为10Ω,电压表量程0-15V,电流表量程0-0.6A,闭合开关S后,小灯泡正常发光.若忽略温度对电阻的影响,下列判断正确的是
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A. 电源电压为17V,此时电路消耗的总功率为8.5W
B. 将L换成一个“12V 12W”的小灯泡,则该灯泡的实际功率将大于12W
C. 若将R换成滑动变阻器,在保证电路元件安全前提下,则它接入的阻值变化范围是10Ω—180Ω
D. 若将R换成“12V 12W”的小灯泡,在电路安全的前提下,则电路两端的最大电压可以达到21.6V
【答案】AC
【解析】
A.闭合开关S后,小灯泡与R串联,∵P=UI,∴由小灯泡的铭牌可知,小灯泡L正常发光时的电流I额=
=
=0.5A,小灯泡正常发光时,电路中的电流等于小灯泡的额定电流I额=0.5A,此时R两端电压为UR=I额R=0.5A×10Ω=5V,故电源电压为U总=U额+UR=12V+5V=17V,此时电路消耗的总功率P总=U总I额=17V×0.5A=8.5W,故A正确;
B.将L换成一个“12V 12W”的小灯泡,∵P=UI=
,∴由小灯泡的铭牌可知,小灯泡的电阻R灯=
=
=12Ω,由串联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻R′=R+R灯=10Ω+12Ω=22Ω,此时电路中的电流I=
=
A,∵P=UI=I2R,小灯泡的实际功率P实=I2R灯=(
A)2×12Ω=7.2W<12W,故B错误;
C.若将R换成滑动变阻器,在保证电路元件安全前提下,由上面小灯泡两端电压最大12V,即滑动变阻器电阻最小为10Ω;当电压表示数为15V时,此时电路电流为最小,电阻为最大,此时小灯泡两端电压为17V-15V=2V,小灯泡电阻为R灯=
=
=24Ω,电路电流I小=
=
A,则滑动变阻器的最大阻值R最大=
=180Ω。则滑动变阻器接入的阻值变化范围是10Ω---180Ω。故C正确;
D.若将R换成“12V 12W”的小灯泡,则为两灯泡串联,由上面可知两灯泡电阻为24Ω、12Ω,故两灯泡两端电压之比为2:1,“12V 6W”小灯泡两端电压为12V时,“12V 12W”小灯泡两端电压为6V,故电源电压最大为12V+6V=18V,故D错误。