如圖*所示,電源電壓12V保持不變,閉合開關S後,當滑片P從最右端向最左端滑動的過程中,小燈泡的I﹣U關係圖象...
問題詳情:
如圖*所示,電源電壓12V保持不變,閉合開關S後,當滑片P從最右端向最左端滑動的過程中,小燈泡的I﹣U關係圖象如圖乙所示,最後小燈泡正常發光。下列說法中正確的是( )
A.小燈泡的額定電壓為3V
B.滑動變阻器的最大阻值為9Ω
C.該電路總功率變化範圍為3W~24W
D.小燈泡正常發光1min,電流所做的功為24J
【回答】
B
【分析】由電路圖可知,燈泡L與滑動變阻器R串聯,電壓表測L兩端的電壓,電流表測電路中的電流。
(1)由題意可知,當滑片P位於最左端時,小燈泡正常發光,此時變阻器接入電路中的電阻為零,通過燈泡的電流最大,根據圖乙讀出燈泡兩端的電壓,即為小燈泡的額定電壓;
(2)當滑片P位於最右端時,接入電路中的電阻最大,電路的電流最小,根據圖乙讀出燈泡兩端的電壓和電路中的電流,根據串聯電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓,再根據歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值;
(3)當滑片P位於最左端時,電路為小燈泡的簡單電路,電路中的電流最大,電路的總功率最大,根據圖乙讀出通過燈泡的電流,利用P=UI求出其大小;當滑片P位於最右端時,接入電路中的電阻最大,電路的電流最小,電路的總功率最小,根據圖乙讀出燈泡兩端的電壓和電路中的電流,根據P=UI求出其大小,然後得出該電路總功率變化範圍;
(4)小燈泡正常發光1min,根據P=求出電流所做的功。
【解答】由電路圖可知,燈泡L與滑動變阻器R串聯,電壓表測L兩端的電壓,電流表測電路中的電流。
A.由題意可知,當滑片P位於最左端時,小燈泡正常發光,此時變阻器接入電路中的電阻為零,通過燈泡的電流最大,
由圖乙可知,燈泡兩端的電壓為12V,即小燈泡的額定電壓為12V,故A錯誤;
B.當滑片P位於最右端時,接入電路中的電阻最大,電路的電流最小,
由圖乙可知,燈泡兩端的電壓UL=3V,電路中的電流I=IL=1A,
因串聯電路中總電壓等於各分電壓之和,
所以,滑動變阻器兩端的電壓:
UR=U﹣UL=12V﹣3V=9V,
由I=可得,滑動變阻器的最大阻值:
R===9Ω,故B正確;
C.當滑片P位於最左端時,電路為小燈泡的簡單電路,電路中的電流最大,電路的總功率最大,
由圖乙可知,通過燈泡的電流IL額=2A,則P大=PL額=UL額IL額=12V×2A=24W,
當滑片P位於最右端時,接入電路中的電阻最大,電路的電流最小,電路的總功率最小,
由圖乙可知,燈泡兩端的電壓UL=3V,電路中的電流I=IL=1A,則P小=UI=12V×1A=12W,
所以,該電路總功率變化範圍為12W~24W,故C錯誤;
D.小燈泡正常發光1min,由P=可得,電流所做的功:
WL=PL額t=24W×60s=1440J,故D錯誤。
故選:B。
【點評】本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的綜合應用,從圖象中獲取有用的資訊是關鍵。
知識點:電功率單元測試
題型:選擇題
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