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物理必考如图所示电路.电源电压保持不变.L是标有“6V 3W 的小灯

更新时间:2024-01-20 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

如图所示电路,电源电压保持不变,L是标有“6V 3W”的小灯泡,R是滑动变阻器.闭合开关S3,断开开关S1、S2,滑片P位于中点时,灯泡L恰好正常发光,电压表V的示数为U1;当S1、S2都闭合,滑片P滑至b端时,电流表示数为1.5A,电压表V的示数为U2;U1:U2=1:2,下列选项正确的是oyu物理好资源网(原物理ok网)

A.滑动变阻器的变化范围是0~12Ωoyu物理好资源网(原物理ok网)

B.滑动变阻器的变化范围是0~24Ωoyu物理好资源网(原物理ok网)

C.当S1、S2、S3都闭合,滑片P位于a端时,灯泡L仍能正常工作oyu物理好资源网(原物理ok网)

D.当S1、S2、S3都闭合,滑片P位于b端时,R1消耗的实际电功率是6Woyu物理好资源网(原物理ok网)

试题答案

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试题解析

当闭合开关S3,断开开关S1、S2,灯泡L与滑动变阻器Rap串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,根据串联电路的电流特点和I=求出电路中电流,根据欧姆定律和串联电路电压特点表示出电源的电压和电压表的示数;oyu物理好资源网(原物理ok网)

当S1、S2都闭合,滑片P滑至b端时,R1与滑动变阻器Rab并联,电压表测电源的电压,利用电压表两次的示数关系求出电源的电压,进一步求出滑动变阻器的最大阻值,再根据欧姆定律求出通过滑动变阻器的电流,利用并联电路电流特点求出通过R1的电流,根据P=UI求出R1消耗的实际电功率;oyu物理好资源网(原物理ok网)

当S1、S2、S3都闭合,滑片P位于a端时,灯泡L与滑动变阻器器Rab并联,根据灯泡分得的电压和灯泡的额定电压比较判断此时灯泡是否能正常工作.oyu物理好资源网(原物理ok网)

解答:当闭合开关S3,断开开关S1、S2,灯泡L与滑动变阻器Rap串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,oyu物理好资源网(原物理ok网)

灯泡正常工作时,电路中的电流为IL===0.5A,oyu物理好资源网(原物理ok网)

此时电源的电压为U=UL+Uap=6V+0.5A×R-------①oyu物理好资源网(原物理ok网)

电压表的示数为U1=U-UL=U-6V----------------②oyu物理好资源网(原物理ok网)

当S1、S2都闭合,滑片P滑至b端时,R1与滑动变阻器Rab并联,电压表测电源的电压,oyu物理好资源网(原物理ok网)

即U2=U--------------------------------③oyu物理好资源网(原物理ok网)

因U1:U2=1:2,所以U=12V,代入①式得R=24Ω;oyu物理好资源网(原物理ok网)

此时通过滑动变阻器的电流为Iab===0.5A,oyu物理好资源网(原物理ok网)

通过R1的电流为I1=I-Iab=1.5A-0.5A=1A,oyu物理好资源网(原物理ok网)

R1消耗的实际电功率为P1=UI1=12V×1A=12W;oyu物理好资源网(原物理ok网)

当S1、S2、S3都闭合,滑片P位于a端时,灯泡L与滑动变阻器器Rab并联,oyu物理好资源网(原物理ok网)

此时灯泡两端的电压为12V,远大于灯泡正常工作时的电压6V,oyu物理好资源网(原物理ok网)

所以此时灯泡不能正常工作.oyu物理好资源网(原物理ok网)

故选B.oyu物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了串联电路和并联电路的特点,以及欧姆定律、电功率公式的计算,难点是滑动变阻器和开关的动态分析.oyu物理好资源网(原物理ok网)

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