题目内容

3．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．灯泡的最小功率是0.162W
B．该电路的最大功率是2.25W
C．电路中电流变化的范围是0.18A～0.5A
D．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω

分析 根据P=UI求出灯泡的额定电流，与滑动变阻器的额定电流比较，确定电路中允许通过的最大电流，再求出该电路的最大功率．当电压表示数达到量程时，变阻器接入电路的电阻最大，电路中电流最小，灯泡的功率最小，由P=I2R求灯泡的最小功率．由此得到电路中电流范围，由欧姆定律求得滑动变阻器阻值变化的范围．

解答 解：A、灯泡的电阻为RL=$\frac{{U}_{L}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{2．{5}^{2}}{1.25}$Ω=5Ω．
当电压表示数达到量程时，变阻器接入电路的电阻最大，电路中电流最小，灯泡的功率最小，电路中电流最小值为 Imin=$\frac{U-{U}_{V}}{{R}_{L}}$=$\frac{4.5-3}{5}$=0.3A，灯泡的最小功率是 Pmin=Imin2RL=0.32×5W=0.45W，故A错误．
B、灯泡的额定电流 IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1.25}{2.5}$=0.5A，所以电路中电流最大值为Imax=IL=0.5A，该电路的最大功率是 Pmax=UImax=4.5×0.5W=2.25W，电路中电流变化的范围是0.3A～0.5A．故B正确．
D、设变阻器的电阻为R，由欧姆定律得 I=$\frac{U}{R+{R}_{L}}$，得 R=$\frac{U}{I}$-RL．当电路中电流最大时，R最小，最小值为 Rmin=$\frac{U}{{I}_{max}}$-RL=$\frac{4.5}{0.5}$-5=4Ω
当电路中电流最小时，R最大，最大值为 Rmax=$\frac{U}{{I}_{min}}$-RL=$\frac{4.5}{0.3}$-5=10Ω，所以滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω～10Ω．故D错误．
故选：B

点评 解决本题的关键要明确变阻器接入电路的电阻最大，电路中电流最小，要确定电流最小和最大的临界条件，运用功率公式和欧姆定律研究．

练习册系列答案
相关题目
2．如图所示，在水平桌面上有一质量为4千克的物体在力的作用下运动，若μ=0.3，F=20牛，θ=30°，求：
（1）画出受力图    （2）支持力FN；   （3）摩擦力Ff；      （4）加速度a．
14．某电场线分布如图所示，P、Q为其中的两点，其中P点处电场线更密集，关于带负电的试探电荷，下列说法正确的是（　　）
A．在P点所受电场力大于在Q点所受电场力
B．从P点移动到Q点，电场力做正功
C．在P点的电势能小于在Q点的电势能
D．从 P点由静止释放后沿电场线运动到Q点
11．如图所示的电路中当滑动变阻器的滑片P自下端向上端滑动的过程中，对理想电压表和理想电流表示数的变化判断：
①A3增大，②V1增大，③V3增大，④A1减小，⑤A2增大，⑥V2增大．
其中正确的是（　　）
A．①③④⑤B．②③④⑤C．①③④⑤D．④⑤⑥
18．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图1可知其长度为50.15mm．

（2）用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径为4.700mm．
（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3，则该电阻的阻值约为220Ω．

（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A1（量程0～4mA，内阻约20Ω）
电流表A2（量程0～10mA，内阻约50Ω）
电压表V（量程0～3V，内阻约5kΩ）
直流电源E（电动势约4V，内阻不计）
滑动变阻器R1（阻值范围0～20Ω，允许通过的最大电流2.0A）
开关S
导线若干
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析．请用实线代替导线，在所给的如图4的实验器材图中选择若干合适的器材，连成测量R的电路．
（5）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=7.6×10-2Ω•m．（保留2位有效数字）
8．如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4m、质量为6×10-2 kg的通电直导线，电流大小I=1A，方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，
（1）整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4T、方向竖直向上的磁场中．设t=0时，B=0，则需要多长时间，斜面对导线的支持力为零？（g取10m/s2）
（2）整个装置放在竖直平面内的匀强磁场中，若斜面对导线的支持力为零，求磁感应强度的最小值及其方向？
15．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态，在其他条件不变的情况下，现将平行板电容器的两极非常缓慢地水平错开一些，那么在水平错开的过程中，则（　　）
A．电容器的电容C增大
B．电容器的带电量Q增大
C．油滴将向下加速运动，电流计中的电流从N流向M
D．油滴静止不动，电流计中的电流从N流向M
12．在如图所示电路中，闭合电键 S，当滑动变阻器的滑动触头 P 向上滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用 I、U1、U2和 U3表示，电表示数变化量的绝对值分别用△I、△U1、△U2 和△U3 表示．下列说法正确的是（　　）
A．U1变小，U2变大，U3变小，I变大
B．U1变大，U2变小，U3变大，I变大
C．$\frac{{U}_{1}}{I}$不变，$\frac{{U}_{2}}{I}$ 变小，$\frac{{U}_{3}}{I}$变小
D．$\frac{△{U}_{1}}{△I}$ 不变，$\frac{△{U}_{2}}{△I}$不变，$\frac{△{U}_{3}}{△I}$不变
13．两个物体的位移大小之比为2：3，时间之比为3：4，则两物体的速度大小之比为8：9．

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