A. | 電源電壓為10V | |
B. | L1的額定功率為2W | |
C. | 滑動變阻器的最大阻值為20Ω | |
D. | 電路中滑動變阻器可能達到的最大功率為1.92W |
分析 (1)閉合開關S1后,當開關S接“1”,滑片P在最左端時,滑動變阻器與燈泡L1串聯(lián),根據P=U2R表示出此時燈泡L1的功率以及額定功率,兩式相比求出此時L1兩端的電壓,根據串聯(lián)電路的電壓特點求出電源的電壓;
(2)根據串聯(lián)電路的分壓特點表示出(1)中電壓表的示數;當開關S接2時,P在中點,滑動變阻器阻值的一半接入電路,與燈泡L2串聯(lián),根據串聯(lián)電路的電壓特點表示出電壓表的示數,再根據歐姆定律和電阻的串聯(lián)表示出兩燈泡串聯(lián)時電路中的總電阻,聯(lián)立以上等式即可求出滑動變阻器的最大阻值和兩燈泡的電阻,然后根據P=U2R求出兩燈泡的額定功率.
(3)當變阻器接入電路的阻值與串聯(lián)的電阻阻值相等時,其消耗的功率最大,根據P=U2R和P=UI可求電路中滑動變阻器可能達到的最大功率.
解答 解:設滑動變阻器的最大阻值為R,
(1)當開關S接“1”,滑片P在最左端時,滑動變阻器與燈泡L1串聯(lián),
因L1的實際功率是額定功率的14,
所以,由P=U2R可得:P實P額=(U實U額)2,
則燈泡L1兩端的電壓:
U實1=12U額1=12×1.2V=0.6V,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,電源的電壓:
U=UR+U實1=5.4V+0.6V=6V,故A不正確;
(2)當開關S接“1”,滑片P在最左端時,電壓表示數為5.4V,
則有:6VR+R1×R=5.4V------------①
當開關S接2時,P在中點,電壓表示數為2V,
則有:6VR2+R2×R2=2V------------②
若將L1和L2串聯(lián)后接在該電源上時,電路中電流為0.2A,則有:
R1+R2=6V0.2A=30Ω-----------③
解①②③聯(lián)立方程式得:
R=27Ω;R1=3Ω,R2=27Ω,故C不正確;
則L1的額定功率:
P1額=U1額2R1=\frac{{(1.2V)}^{2}}{3Ω}=0.48W,故B不正確;
對于滑動變阻器消耗的功率有這樣一個推論:當變阻器接入電路的阻值與串聯(lián)的電阻阻值相等時,其消耗的功率最大.
當開關S接2時,調節(jié)滑片可以使得 變阻器接入電路的阻值與R2相等(此時各分得3V電壓,L2是安全的)
變阻器消耗的最大功率P=\frac{{{U}_{P}}^{2}}{{R}_{2}}=\frac{{(3V)}^{2}}{27Ω}=\frac{1}{3}W;
當開關S接“1”,調節(jié)滑片不能使得 變阻器接入電路的阻值與R1相等(此時各分得3V電壓,L1會被燒壞)
當變阻器接入電路的阻值為允許的最小值時,其消耗功率最大;此時通過L1的電流最大,為0.4A,L1正常發(fā)光.
則變阻器分得的電U變=U-U1額=6V-1.2V=4.8V,
變阻器消耗的最大功率P大=U變I最大=4.8V×0.4A=1.92W.
比較可知,變阻器消耗的最大功率為1.92W,故D正確.
故選D.
點評 本題考查串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用,能充分考查學生的分析能力,本題計算過程比較復雜,能夠對電路狀態(tài)進行正確的分析是解決問題的關鍵.
科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 克服物體重力上升高度h做的功為有用功 | |
B. | 克服摩擦力移動距離s做的功為總功 | |
C. | 斜面越斜,越省功 | |
D. | 物體越重,效率越高 |
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科目:初中物理 來源: 題型:解答題
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科目:初中物理 來源: 題型:填空題
m/g | 1000 | 2000 | 3000 | 4300 | 5900 | 7500 |
p/pa | 400 | 800 | 1200 | 1600 | 2000 | 2400 |
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 電壓表V的示數變小,電流表A2示數變大 | |
B. | 燈泡變亮,電流表A2示數變小 | |
C. | 電流表A1示數不變,電流表A2示數變大 | |
D. | 電壓表V的示數不變,燈泡亮度不變 |
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