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(2009?崇文區(qū)一模)如圖所示,電源電壓為12V且保持不變,小燈泡L 的規(guī)格為“6V 3W”,滑動變阻器的最大阻值為12Ω,電流表的量程為0~3A,當開關S1、S2都斷開時,小燈泡L恰能正常發(fā)光,則下列說法正確的是( �。�
分析:(1)當S1、S2都斷開時,R1、L串聯,燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等,根據串聯電路中的電流特點和P=UI求出電路中的電流,根據串聯電路的電壓特點求出R1兩端的電壓,利用歐姆定律求出R1的阻值,根據Q=I2Rt求出在10min內電流通過R1所產生的熱量;
(2)當S1、S2均閉合時,L短路,R1、R2并聯,電流表測量的是干路中的電流,當電流表的示數最大時滑動變阻器接入電路中的阻值最小,根據并聯電路的電壓特點和歐姆定律求出通過R1的電流,利用串聯電路中的電流特點求出通過變阻器的電流,再利用歐姆定律求出變阻器接入電路的最小阻值;當變阻器接入電路中的電阻最小時消耗的電能最大,當變阻器接入電路中的電阻最大時消耗的電能最小,根據P=
U2
R
分別求出即可得出答案.
解答:解:(1)當S1、S2都斷開時,R1、L串聯,燈正常發(fā)光時的電壓UL=6V,功率PL=3W,
∵串聯電路中各處的電流相等,
∴根據P=UI可得,電路中的電流:
I=IL=
PL
UL
=
3W
6V
=0.5A,
∵串聯電路中總電壓等于各分電壓之和,
∴R1兩端的電壓:
U1=U-UL=12V-6V=6V,
∴R1=
U1
I
=
6V
0.5A
=12Ω,故A不正確;
在10min內電流通過R1所產生的熱量:
Q1=I2R1t=(0.5A)2×12Ω×10×60s=1.8×103J,故B不正確;
(2)當S1、S2均閉合時,L短路,R1、R2并聯,電流表測量的是干路中的電流,
∵并聯電路中各支路兩端的電壓相等,
∴R1中的電流:
I1=
U
R1
=
12V
12Ω
=1A,
要使電流表安全使用,通過R2的電流不能超過:
I2=I-I1=3A-1A=2A,
所以R2的阻值不能小于:
R2=
U
I2
=
12V
2A
=6Ω,故C正確;
此時R2消耗的電功率最大:
P2max=
U2
R2
=
(12V)2
=24W,
當滑動變阻器接入電路中的阻值最大時,R1消耗的電功率最�。�
P2min=
U2
R′2
=
(12V)2
12Ω
=12W,
即R2消耗的電功率的變化范圍是12W~24W,故D正確.
故答案為:BCD.
點評:本題考查了學生對串并聯電路的特點、歐姆定律、焦耳定律、電功率公式的掌握和運用,能分析電路圖得出當S1、S2都斷開和當S1、S2均閉合時的電路組成是本題的突破口,靈活選用公式計算是關鍵.
練習冊系列答案
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(2009?崇文區(qū)一模)一個豎直放置在水平桌面上的圓柱形容器,內裝某種液體.將體積為V的金屬塊A掛在彈簧測力計下并浸沒在該液體中(A與容器底未接觸).金屬塊A靜止時,彈簧測力計的示數為F.將木塊B放入該液體中,靜止后木塊B露出液面的體積與其總體積之比為7:12,把金屬塊A放在木塊B上面,木塊B剛好沒入液體中(如圖所示).若已知金屬塊A的體積與木塊B的體積之比為13:24,則金屬塊A的密度為
14F
Vg
14F
Vg

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(2009?崇文區(qū)一模)實驗桌上有如下器材:彈簧測力計、量筒、燒杯各一個;水、鹽水、細線適量;一大塊橡皮泥;體積相同的銅塊和鐵塊各一塊;體積不同的鐵塊各一塊.要求從實驗 桌上選擇適當器材,設計一個方案,探究“浮力的大小與物體密度是否有關”.
(1)從給定的器材中選擇彈簧測力計、燒杯一個、水、細線,除此之外,你還需要的實驗器材有
體積相同的銅塊和鐵塊
體積相同的銅塊和鐵塊

(2)實驗步驟:
①用線拴好銅塊掛在彈簧測力計下,測出銅塊的重G1;將銅塊浸沒水中,讀出彈簧測力計的示數F1,求出銅塊受到的浮力F浮1=G1-F1
②重復步驟①,用彈簧測力計測出鐵塊浸沒在水中受到的浮力F浮2=G2-F2
①用線拴好銅塊掛在彈簧測力計下,測出銅塊的重G1;將銅塊浸沒水中,讀出彈簧測力計的示數F1,求出銅塊受到的浮力F浮1=G1-F1;
②重復步驟①,用彈簧測力計測出鐵塊浸沒在水中受到的浮力F浮2=G2-F2

(3)根據可能出現的實驗現象,得出相應的探究結論:
比較F浮1與F浮2的大�。喝绻嗟�,則浮力與物體密度無關;若不等,則浮力與物體密度有關
比較F浮1與F浮2的大小:如果相等,則浮力與物體密度無關;若不等,則浮力與物體密度有關

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