7.如圖所示.電源電壓為12V,并且保持不變,滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值為18Ω,R2為12Ω,小燈泡L上際有“6V 3W”字樣.當(dāng)S閉合,S1,S2斷開時(shí),燈泡正常工作( 。
A.此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為10Ω
B.此時(shí)若再閉合S2,則燈泡變亮
C.閉合S,S1,S2時(shí),電流表示數(shù)變小
D.閉合S,S1,S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,電流表示數(shù)為2.5A時(shí),通電10min電流通過(guò)滑動(dòng)變阻器做的功是13200J

分析 (1)當(dāng)S閉合,S1,S2斷開時(shí),L與R2串聯(lián),燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和P=UI求出電路中的電流,利用歐姆定律求出燈泡的電阻和電路中的總電阻,利用電阻的串聯(lián)求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值;
(2)此時(shí)再閉合S2時(shí),R1與R2并聯(lián)時(shí)再與L串聯(lián),根據(jù)電阻的并聯(lián)可知并聯(lián)電路中總電阻的變化,進(jìn)一步可知電路中總電阻的變化,根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化,利用P=I2R可知燈泡實(shí)際功率的變化,進(jìn)一步判斷燈泡的亮暗;
(3)閉合S,S1,S2時(shí),R1與R2并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,根據(jù)電阻的串聯(lián)和并聯(lián)可知電路中總電阻的變化,根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化;
(4)閉合S,S1,S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,電流表示數(shù)為2.5A時(shí),根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出通過(guò)R2的電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出R1的電流,利用W=UIt求出通電10min電流通過(guò)滑動(dòng)變阻器做的功.

解答 解:(1)當(dāng)S閉合,S1,S2斷開時(shí),L與R2串聯(lián),
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且燈泡正常發(fā)光,
所以,由P=UI可得,電路中的電流:
I=IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A,
由I=$\frac{U}{R}$可得,燈泡的電阻和電路中的總電阻分別為:
RL=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω,R=$\frac{U}{I}$=$\frac{12V}{0.5A}$=24Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值:
R1=R-RL=24Ω-12Ω=12Ω,故A錯(cuò)誤;
(2)此時(shí)再閉合S2時(shí),R1與R2并聯(lián)時(shí)再與L串聯(lián),
因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和,即總電阻小于各分電阻,
所以,電路中的總電阻變小,
由I=$\frac{U}{R}$可知,電路中的電流變大,
因燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率大小,
所以,由P=I2R可知,燈泡的實(shí)際功率變大,燈泡變亮,故B正確;
(3)閉合S,S1,S2時(shí),R1與R2并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,
因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和,且R1=RL=12Ω,
所以,電路中的總電阻變小,
由I=$\frac{U}{R}$可知,電路中的電流變大,即電流表的示數(shù)變大,故C錯(cuò)誤;
(4)閉合S,S1,S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,電流表示數(shù)為2.5A時(shí),
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,通過(guò)R2的電流:
I2=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{12V}{12Ω}$=1A,
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以,通過(guò)R1的電流:
I1=I′-I2=2.5A-1A=1.5A,
通電10min電流通過(guò)滑動(dòng)變阻器做的功:
W1=UI1t=12V×1.5A×60s=1080J,故D錯(cuò)誤.
故選B.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率公式、電功公式的靈活應(yīng)用,關(guān)鍵是開關(guān)閉合、斷開時(shí)電路連接方式的辨別.

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