题目内容

如图所示,图1中小灯泡的额定电压为6V.开关闭合后,将滑动变阻器的滑片由最右端移动到最左端;图2是在这一过程中电压表V的示数随电流变化的图象.下列选项中错误的是(  ) 
分析:(1)由电路图可知,L与R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中的电流变大;滑片为与左端时,电路为L的简单电路,电路中的电流最大,电压表测电源的电压;此时灯泡两端的电压和额定电压相等,根据图2读出通过灯泡的电流,根据P=UI求出灯泡的额定功率;
(2)根据图2分别读出电流为0.75A时灯泡两端的电压,根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压,再根据串联电路的电流特点和欧姆定律比较灯泡电阻与滑动变阻器连入电路中电阻之间的关系;
(3)根据图2读出电流表的示数为0.4A时灯泡两端的电压,根据串联电路的电压特点求出变阻器两端的电压.
解答:解:当滑片位于左端时,等效电路图如图甲所示;当滑片位于右端时,等效电路图如图乙所示;

(1)由图甲和图乙可知,当滑片位于左端时电压表的示数最大,为电源的电压,电流表的示数也最大,
由图2可知,电源的电压U=6V,此时通过灯泡的电流IL=1.1A,故A正确,不符合题意;
∵此时灯泡的电压和额定电压相等,
∴灯泡的额定功率PL=ULIL=6V×1.1A=6.6W,故C正确,不符合题意;
(2)根据图2可知,当电流为0.75A时灯泡两端的电压:
UL′=3V,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴此时变阻器两端的电压:
U′=U-UL′=6V-3V=3V,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴由I=
U
R
可知,灯泡两端的电压和滑动变阻器两端的电压相等时,它们的阻值相等,故B正确,不符合题意;
(3)根据图2可知,电流表的示数为0.4A时灯泡两端的电压:
UL″=1.2V,
则此时变阻器两端的电压:
U″=U-UL″=6V-1.2V=4.8V,故D不正确,符合题意.
故选D.
点评:分析清楚电路结构,明确各电路元件的连接方式是正确解题的前提,由I-U图象找出电压所对应的电流、熟练应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式是正确解题的关键.
练习册系列答案
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在测定额定电压为3.8V小灯泡的电功率的实验中:
(1)小东没有连接完整的实物电路如图所示,请你用笔画线代替导线将所缺的导线补上.

(2)在正确连接电路时,开关必须
断开
断开
,将滑动变阻器的滑片移至
端.
(3)连接好电路后,闭合开关,发现电流表和电压表指针的转向情况如图所示,则可能的原因是:电流表
正负接线柱接错了
正负接线柱接错了
,电压表
选用的量程过小
选用的量程过小


(4)小灯泡正常工作,如图所示,电流表示数为
0.24
0.24
A,此时小灯泡灯丝的电阻为
15.8
15.8
Ω,小灯泡的额定功率是
0.912
0.912
W.

(5)闭合开关时,若出现以下不正常现象:
 
顺序
电路中出现的不正常现象  
可能的原因
电灯的亮暗 电流表示数I/A 电压表示数U/V
不亮 0.54 0  
很亮 0.42 4.2  
不亮 0 4.5  
请你从以下选项中选择可能的原因填入上表中(只要填选项代号)
A电路中小灯泡间开路
B电路中小灯泡间短路
C变阻器连入电路中的电阻太小
(6)小东合理地连接好电路,并按正确的顺序操作,但闭合开关后灯不亮,聪明的小刚猜想:
A、可能是灯丝断了
B、可能是变阻器开路
C、可能是小灯泡短路
D、可能是电流表开路
根据小东的猜想,请你借助实验中电流表和电压表验证小刚的猜想,将电压表、电流表示数填入下表.
猜想 电流表示数(A) 电压表示数(V)
如果A成立    
如果B成立    
( 7 )假如实验时发现电压表0~15V量程已损坏,小东仍想利用上面的电源测出小灯泡的额定功率,请你帮助小东设计一个电路图,画在下面空白处,并简要写出步骤.

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