13.如圖,電源電壓18V保持不變,電流表量程是0-0.6A,電壓表量程是0-15V,小燈泡上 標(biāo)有“6V 3W”字樣.要求:開關(guān)閉合后兩個(gè)電表的示數(shù)均不超過所選量程,且燈泡兩端電 壓不允許超過額定電壓(燈絲電阻不變).則下列說法正確的是(  )
A.滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí),電流表和電壓表示數(shù)都變大
B.當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時(shí),電壓表示數(shù)為12V
C.該電路的最大功率為9W
D.滑動(dòng)變阻器允許調(diào)節(jié)的范圍是18Ω-60Ω

分析 由電路圖可知,燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流.
(1)根據(jù)滑片的移動(dòng)可知接入電路中電阻的變化,根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和燈泡兩端的電壓變化,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變化;
(2)根據(jù)P=UI求出燈泡的額定電流,根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻,再根據(jù)歐姆定律求出電流表的示數(shù)為0.4A時(shí)燈泡兩端的電壓,利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電壓表的示數(shù);
(3)比較燈泡的額定電流和電流表的量程確定電路中的最大電流,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小、電路消耗的功率最大,根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻,利用電阻的串聯(lián)求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值,根據(jù)P=UI求出電路的最大功率;當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈泡兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律得出等式即可求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值,進(jìn)一步求出滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻的范圍.

解答 解:由電路圖可知,燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流.
(1)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí),接入電路中的電阻變小,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;
由U=IR可知,燈泡兩端的電壓變大;
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變小,即電壓表的示數(shù)變小,故A錯(cuò)誤;
(2)由P=UI可得,燈泡的額定電流:IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A,
燈泡的電阻:RL=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω,
當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時(shí),燈泡兩端的電壓:UL′=IRL=0.4A×12Ω=4.8V,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,電壓表的示數(shù):U=U-UL′=18V-4.8V=13.2V,故B錯(cuò)誤;
(3)因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且燈泡的額定電流為0.5A,電流表的量程為0~0.6A,所以,電路中的最大電流為0.5A;
此時(shí)電路中的總電阻:R=$\frac{U}{{I}_{大}}$=$\frac{18V}{0.5A}$=36Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值:R滑小=R-RL=36Ω-12Ω=24Ω,
電路消耗的最大功率:P=UI=18V×0.5A=9W,故C正確;
當(dāng)電壓表的示數(shù)為15V時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,
此時(shí)燈泡兩端的電壓:UL″=U-U滑大=18V-15V=3V,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,$\frac{{U}_{L}″}{{R}_{L}}$=$\frac{{U}_{滑大}}{{R}_{滑大}}$,即$\frac{3V}{12Ω}$=$\frac{15V}{{R}_{滑大}}$,
解得:R滑大=60Ω,
所以,滑動(dòng)變阻器允許調(diào)節(jié)的范圍是24Ω~60Ω,故D錯(cuò)誤.
故選C.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電路的動(dòng)態(tài)分析和串聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是滑動(dòng)變阻器接入電路中最大和最小阻值的確定.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

3.如圖所示是“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小因素”的實(shí)驗(yàn).小明用到了一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、一塊木塊、一個(gè)砝碼、一塊長木板和一條毛巾.

(1)拉著木塊在木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖甲所示,則木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小為4.2N.
(2)分析圖甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出,滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小有關(guān).
(3)小明想進(jìn)一步探究滑動(dòng)摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系,進(jìn)行了圖丙的實(shí)驗(yàn),
當(dāng)測(cè)力計(jì)示數(shù)達(dá)到最大值時(shí)仍沒拉動(dòng)木塊.為了使用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材順利完成此實(shí)驗(yàn)探究,你建議小明可采取的辦法:先將丙實(shí)驗(yàn)中木塊上的砝碼取下,測(cè)出滑動(dòng)摩擦力的大小,再和實(shí)驗(yàn)甲(選填“甲”或“乙”)進(jìn)行比較.

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

4.小明的奶奶有隨手關(guān)燈的好習(xí)慣.當(dāng)她關(guān)燈后,家中電路變大的物理量是( 。
A.總電阻B.總電壓C.總功率D.總電流

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

1.日常生活中處處有聲音,關(guān)于聲音下列說法中正確的是( 。
A.聲音傳播需要介質(zhì),真空不能傳聲
B.人們小聲說話時(shí),聲音的音調(diào)一定低
C.通過居民區(qū)的高速鐵路需加裝隔音屏障是在聲源處減弱噪聲
D.聲吶來獲得水中魚群位置是利用聲音可以傳遞能量

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示工具中,使用時(shí)不能省力但能省距離的是(  )
A.
 動(dòng)滑輪
B.
    訂書機(jī)
C.
     筷子
D.
        天平

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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

18.小明和小華分別利用圖甲所示的相同裝置探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn),當(dāng)水溫到90℃后,每隔0.5min記錄一次溫度并繪制出了如圖乙所示的水溫與時(shí)間關(guān)系的圖象.

(1)小明實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)燒杯中水沸騰后溫度計(jì)示數(shù)穩(wěn)定不再上升.由此得出的結(jié)論是:水在沸騰過程中雖然繼續(xù)吸熱,但溫度不變.
(2)分析圖乙可知,小華將水加熱至沸騰的時(shí)間明顯較長,最有可能的原因是杯中水的質(zhì)量過大.
(3)小華使用酒精燈加熱過程中消耗了 10g酒精,則10g酒精完全燃燒時(shí)放出的熱量是3×105J.(酒精的熱值是3.0×l07J/kg)
(4)小華改進(jìn)實(shí)驗(yàn)不足并收集多組數(shù)據(jù)是為了B(選填“A”或“B”).
A.減少實(shí)驗(yàn)誤差   B.尋找普遍的規(guī)律.

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

4.在光的反射現(xiàn)象和折射現(xiàn)象中,光路都是可逆的;教室里個(gè)別同學(xué)被前方高個(gè)子同學(xué)擋住,看不到黑板上的一些字,這是因?yàn)楣庠谕N均勻介質(zhì)中沿直線傳播的緣故.

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

1.某實(shí)驗(yàn)小組在探究光的折射規(guī)律時(shí),讓一束光從空氣斜射入玻璃水槽內(nèi)的水中,看到如圖所示的現(xiàn)象:為探究光從空氣斜射入水中時(shí)折射角和入射角的關(guān)系,以下方案正確的是:( 。ㄟx填“A”、“B”或“C”).
A.只測(cè)量圖中的入射角和折射角,分析并得出結(jié)論
B.保持入射角不變,進(jìn)行多次試驗(yàn),測(cè)量入射角和每次實(shí)驗(yàn)的折射角,分析并得出結(jié)論
C.改變?nèi)肷浣牵M(jìn)行多次試驗(yàn),測(cè)量每次實(shí)驗(yàn)的入射角和折射角,分析并得出結(jié)論

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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

2.在探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素時(shí),小兵、小紅兩位同學(xué)作出了如下猜想:
①導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度有關(guān)
②導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)
③導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料有關(guān)
實(shí)驗(yàn)室提供了4根電阻絲,規(guī)格、材料如表:
編號(hào)材料長度/m橫截面積/mm2
A鎳鉻合金0.50.5
B鎳鉻合金1.00.5
C鎳鉻合金0.51.0
D錳銅合金0.50.5
為了驗(yàn)證上述猜想,他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路.
(1)為了驗(yàn)證上述猜想①,應(yīng)該選用編號(hào)為A、B兩根電阻絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn);如果選用編號(hào)為A、C兩根電阻絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn),是為了驗(yàn)證猜想②(填序號(hào));如果選用編號(hào)為A、D兩根電阻絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn),是為了驗(yàn)證猜想③(填序號(hào)).分別將A和D兩電阻絲接入電路中M、N兩點(diǎn)間時(shí),電流表示數(shù)不相同,由此,初步得到的結(jié)論是:長度和橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料有關(guān).
(2)有同學(xué)認(rèn)為:可以根據(jù)燈泡亮度的變化來判斷接入的電阻絲的變化情況.老師指出:此實(shí)驗(yàn)中這種方法不可。@是因?yàn)殡娫措妷阂欢〞r(shí),所選電阻絲的阻值相差太小,燈泡亮度變化不明顯(選填“明顯”或“不明顯”).
(3)在最近幾年,我國城鄉(xiāng)許多地區(qū)進(jìn)行了輸電線路的改造,將原來細(xì)的鋁質(zhì)輸電線換成較粗的鋁質(zhì)輸電線,這樣就減小了輸電線的電阻,從而可以減小輸電線上的電能損失(選填“增大”或“減小”).

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