A. | 電路的總功率最大值為10.8W | |
B. | 滑動(dòng)變阻器允許調(diào)節(jié)的范圍是18Ω~60Ω | |
C. | 電路中能通過的最大電流為0.6A | |
D. | 小燈泡的電功率最小值為0.75W |
分析 由實(shí)物電路圖可知:燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián);電流表測(cè)量串聯(lián)電路的電流(所選量程為0~0.6A),電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓(所選量程為0~15V).
(1)滑片向左移動(dòng)時(shí),根據(jù)滑動(dòng)變阻器的變阻原理判定連入電路的電阻的變化;再判定總電阻的變化,根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的電壓關(guān)系判定電流表和電壓表示數(shù)的變化情況;
(2)為保護(hù)電壓表,滑動(dòng)變阻器兩端的最大電壓為15V,此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入的電阻最大,利用串聯(lián)電路的電壓關(guān)系求出此時(shí)加在燈兩端的電壓;再利用歐姆定律求出此時(shí)電路中的最小電流和滑動(dòng)變阻器連入的電阻;最后利用P=UI求小燈泡的電功率最小值;
(3)由燈的銘牌求出燈正常發(fā)光時(shí)的電流和燈絲電阻,確定電路中的最大電流,根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器連入電路的最小電阻,利用P=UI求電路的總功率最大值;
(4)由上得出滑動(dòng)變阻器允許調(diào)節(jié)的范圍.
解答 解:
由實(shí)物電路圖可知:燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián);電流表測(cè)量串聯(lián)電路的電流(所選量程為0~0.6A),電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓(所選量程為0~15V).
由P=U2R可得燈泡的電阻:RL=U額2P額=(6V)23W=12Ω,
為保護(hù)電壓表,滑動(dòng)變阻器兩端的最大電壓為15V,此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入的電阻最大,
由串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知:U=UL+UR,
所以小燈泡兩端的最小電壓:UL=U-UR=18V-15V=3V,
此時(shí)電路中的電流:I=IR=IL=ULRL=\frac{3V}{12Ω}=0.25A,
所以滑動(dòng)變阻器連入的最大電阻:R最大=\frac{{U}_{R}}{{I}_{R}}=\frac{15V}{0.25A}=60Ω,
此時(shí)小燈泡的電功率最�。�
P小=ULIL=3V×0.25A=0.75W,故D正確;
由P=UI,燈正常發(fā)光時(shí)的電流:
I額=\frac{{P}_{額}}{{U}_{額}}=\frac{3W}{6V}=0.5A,
由題知電路中的最大電流應(yīng)為0.5A,故C錯(cuò)誤;
滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻最�。篟最小=\frac{{U}_{R}′}{{I}_{最大}}=\frac{U-{U}_{額}}{{I}_{最大}}=\frac{18V-6V}{0.5A}=24Ω,
此時(shí)電路中電功率最大:P大=UI最大=18V×0.5A=9W,故A錯(cuò)誤;
由上可得:滑動(dòng)變阻器允許調(diào)節(jié)的范圍為24Ω~60Ω,故B錯(cuò)誤.
故選D.
點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵:一是根據(jù)燈的銘牌求出允許通過的最大電流、確定滑動(dòng)變阻器連入的最小阻值;二是根據(jù)電壓表的量程求出滑動(dòng)變阻器兩端的最大電壓、確定滑動(dòng)變阻器連入的最大阻值.
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