C.小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为0.75W D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω 【答案】ACD 【解析】 【详解】
A.当滑动变阻器的滑片P移至B端时,滑动变阻器的最大阻值接入电路,与灯泡串联,由图象甲可知,当电压表示数为UL?1.5V,电路中的电流为I?0.3A,由欧姆定律
I?U可得,滑动变阻器两端的电压 RU滑?IR滑?0.3A?10Ω?3V
根据串联电路电压的特点可得,电源电压为
U?UL?U滑?1.5V?3V?4.5V
故A正确;
B.由图甲可知,当灯泡两端的电压U额?3V时,电路中的电流I??0.5A,由P?UI可得,灯泡的额定功率
P额?U额I??3V?0.5A?1.5W
故B错误;
C.小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为
??U?U额?4.5V?3V?1.5V U滑由P?UI可得,滑动变阻器消耗的功率
??U滑?I??1.5V?0.5A?0.75W P滑故C正确; D.由R?U可得,滑动变阻器接入电路的电阻 I?1.5VU滑?R滑??=3Ω
I?0.5A故D正确。 故选ACD。
10.如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,R1和R2中的某个电阻,其“I-U”关系图象如图所示,作出另一个电阻的“I-U ”关系图象,其中正确的是()
A. B. C. D.
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
由图2可知,电压和电流值没有为零的坐标,故图2为R1的“I-U”图象,当滑片P在最左端时,两端的电压最大,即为电源的电压,则电源的电压U?UR1?6V,根据I?可得
URR1?UUR16V??=10Ω II0.6A当滑片在最右端时,R1与R2串联,电路中的电流最小,R2两端的电压最大,由图象可知,R1两端的电压U1?2V,因串联电路中总电压等于各分电压之和
U2?U?U1?6 V-2 V=4 V
由I?U可得,滑动变阻器两端的电压 RU2?U-U1?U-IR1=6V-10I
综上可知,滑动变阻器的图线为一条倾斜的线段,令U2=0,则I=0.6A;令U2=4V,I=0.2A,则故D正确。 故选D。
11.如图所示电路中,电源电压恒定,定值电阻R的阻值为10Ω.闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从某个位置向右滑动一段距离,使变阻器阻值增大了5Ω,电流表示数减小了0.04A,则电压表示数的变化是
A.增加了0.2 V C.增加了0.4 V 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
B.减少了0.2 V D.减少了0.4 V
电阻和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,将滑动变阻器的滑片从某个位置向右滑动一段距离,设通过电路的电流分别为I1、I2,R两端的电压分别为U1、U2,因变阻器连入电路中的电阻变大,由分压原理,电压表示数增大,由串联电路电压的规律,R的电压减小;
I1?I2?U?U1U?U2U2?U1??, RRRU2?U1?(I1?I2)R?0.04A?10Ω?0.4V,
根据串联电路电压的规律得到变阻器增加的电压等于R减小的电压,即电压表示数增加了0.4V. 故选C.
12.图甲是模拟调光灯。电源电压为4V,小灯泡额定电压为2.5V,电流随电压变化的I-U图像如图乙所示,小灯泡两端电压达到0.4V时“刚亮”,铅笔芯长15cm、阻值为 30Ω,其阻值与长度成正比。回形针 A 固定在铅笔芯右端,回形针 P 可以在铅笔芯上自由滑动。该调光灯在使用时,以下说法正确的是( )
A.闭合开关,移动P不能连续调光
B.闭合开关,P滑到距A点10cm处,小灯泡的实际功率为0.15W C.在距A点 2.5cm 处做标记,可以提醒P向 A滑过此处,小灯泡将不安全 D.小灯泡工作时,从“刚亮”到正常发光,实际功率变化范围为0.064W~0.75W 【答案】C 【解析】 【分析】
【详解】
A.当铅笔芯电阻全部接入电路中时,因串联电路中总电压等于各分电压之和,其各处 的电流相等,所以由I?U可知,电源电压为 RU?UL?ILRP
即
4.0V?UL?IL?30?
由图乙可知,灯泡两端的电压U = 0.4V,通过灯泡的电流IL = 0.12A时符合,此时小灯泡两端电压达到0.4V“刚亮”,所以,闭合开关,移动P能连续调光,故A错误;
B.因铅笔芯长15cm、阻值为30N,其阻值与长度成正比,所以,P滑到距A点10cm处,接入电路中的电阻
'RP?30Ω?10cm?20? 15cm???U?UL?ILRP
则电源的电压
即
?'4.0V?UL?IL?20?
由图象可知,灯泡两端的电压UL=8V,通过灯泡的电流IL=0.16A时符合,此时小灯泡的实际功率
??PL?ULIL?0.8V?0.16A=0.128W
?'故B错误;
C.P滑到距A点2.5cm处,接入电路中的电阻
??RP?30??2.5cm?5? 15cm??????U?UL?ILRP
则电源的电压
即
????4.0V?UL?IL?5?
由图象可知,灯泡两端的电压U\,通过灯泡的电流I\时符合,此时灯泡正常发光, 所以,在距A点2.5cm处做标记,可以提醒P向A滑过此处,小灯泡两端的电压超过额定电压将不安全,故C正确; D.小灯泡“刚亮”时的实际功率
PL??ULIL?0.4V?0.12A=0.048W
小灯泡正常发光时的实际功率
????PL???ULIL?2.5V?0.3A=0.75W
所以,小灯泡工作时,从“刚亮’到正常发光,实际功率变化范围为0.048W~0.75W ,故
D错误。 故选C。
13.如图所示,将定值电阻R0和滑动变阻器RP先后以甲、乙两种方式连接在电源上,如果图甲中U1︰U2= m,图乙中I1︰I2= n,则下列关于m、n与滑动变阻器接入电路的电阻R的变化关系图像,可能正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D 【解析】 【详解】
AB.将定值电阻R0和滑动变阻器RP串联在电路中,根据串联电路电压的分配可
U1R0??m,即mRP=R0,R0为定值电阻,所以m与R成反比,故AB错误. 得:
U2RPCD.电路如图乙方式连接,则R0、RP并联,有I1=I2+I0,I0大小不变,且I2≠0,故I1随I2的增大而增大,故C错误,D正确; 故选D。
14.如图,电源电压恒为18V,R0标有“36Ω0.5A”字样,R1标有“10Ω1A”字样,滑动变阻器R的规格为“40Ω2A”,电流表的量程为“0-3A”,电压表的量程为“0-15V”,为保证电路安全,下列说法错误的是( )