Question

3．如圖所示，電源電壓為6V，定值電阻R=20Ω，在S閉合的情況下，下列說法正確的是（　�。�

• A． 不能在a、b兩點(diǎn)間接入一個(gè)電流表
• B． 在a、b兩點(diǎn)間接入一個(gè)合適的電壓表時(shí)，電壓表無(wú)示數(shù)
• C． 在a、b兩點(diǎn)間接入一個(gè)“3V  0.5A”的小燈泡，小燈泡能正常發(fā)光
• D． 在a、b兩點(diǎn)間接入一個(gè)10Ω的電阻，該電阻消耗的電功率為0.4W

Answer 1

分析 （1）電流表的內(nèi)阻很小、在電路中相當(dāng)于導(dǎo)線，使用時(shí)與被測(cè)電路元件串聯(lián)；
（2）電壓表的內(nèi)阻很大、在電路中相當(dāng)于斷路，可以測(cè)電源的電壓；
（3）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)電路的電壓特點(diǎn)求出串聯(lián)電阻兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出串聯(lián)電阻的阻值；
（4）根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出在a、b兩點(diǎn)間接入一個(gè)10Ω的電阻時(shí)電路中的電流，根據(jù)P=I²R求出該電阻消耗的電功率．

解答 解：A．在a、b兩點(diǎn)間接入一個(gè)電流表時(shí)，電路為R的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)電路中的電流，故A錯(cuò)誤；
B．在a、b兩點(diǎn)間接入一個(gè)合適的電壓表時(shí)，電壓表串聯(lián)在電路中測(cè)電源的電壓，示數(shù)為6V，即電壓表有明顯示數(shù)，故B錯(cuò)誤；
C．因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，燈泡正常發(fā)光時(shí)，串聯(lián)電阻兩端的電壓：
U_串=U-U_L=6V-3V=3V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，串聯(lián)電阻的阻值：
R_串=$\frac{{U}_{串}}{I}$=$\frac{{U}_{串}}{{I}_{L}}$=$\frac{3V}{0.5A}$=6Ω≠R=20Ω，
故小燈泡不能正常發(fā)光，故C錯(cuò)誤；
D．在a、b兩點(diǎn)間接入一個(gè)R′=10Ω的電阻時(shí)電路中的電流：
I=$\frac{U}{R′+R}$=$\frac{6V}{10Ω+20Ω}$=0.2A，
該電阻消耗的電功率：
P′=I²R′=（0.2A）²×10Ω=1.2W，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電表的正確使用和串聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，要注意燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等．