【題目】如圖1所示,L上標有“6V3W”字樣,電流表量程為0~3A,電壓表量程為0~15V,變阻器R的最大電阻為100Ω.只閉合開關(guān)S1,滑片置于a點時,變阻器連入電路的電阻為Ra,電流表示數(shù)為Ia;只閉合開關(guān)S2,移動滑片P,變阻器兩端電壓與其連入電路的電阻關(guān)系如圖2所示,當(dāng)滑片P置于b點時,電壓表示數(shù)Ub=8V,電流表示數(shù)為Ib.已知Ra:R0=12:5,Ia:Ib=3:5(設(shè)燈絲電阻不隨溫度變化)。下列說法正確的是(  )

A. 定值電阻R0為10Ω

B. 電源電壓為24V

C. 只閉合開關(guān)S1,為保證電路安全,滑動變阻器連入的阻值范圍為24~100Ω

D. 只閉合開關(guān)S2,用一個新的電源去更換原來的電源,要求在移動滑片的過程中,兩個電表均能達到滿刻度,則更換電源允許的電壓范圍為60V~75V

【答案】D

【解析】

(1)根據(jù)電功率的公式計算燈泡電阻;只閉合開關(guān)S1,滑片置于a點時,L與變阻器R串聯(lián),由串聯(lián)電路特點和歐姆定律表示出Ia;只閉合開關(guān)S2,滑片P置于b點時,R0與變阻器R串聯(lián),由串聯(lián)電路特點和歐姆定律表示出電路電流;由圖2根據(jù)歐姆定律計算出電路中電流;聯(lián)立計算出R0和電源電壓U;
(2)只閉合開關(guān)S1時,L與變阻器R串聯(lián),電壓表測R兩端電壓,電流表測電流中電流,由燈泡的額定電流和電流表量程確定電路中最大電流,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出變阻器連入電路中的最小電阻;
由電壓表量程0-15V,確定電壓表的最大示數(shù),由分壓原理,此時變阻器連入電路中的電阻最大,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律,確定此時定值電阻分得的電壓,由分壓原理,確定變阻器連入電路中的最大電阻;
(3)只閉合開關(guān)S2,R0R串聯(lián),電壓表測R兩端的電壓,電流表測電路中的電流,根據(jù)歐姆定律求出電流表的示數(shù)為3AR0兩端的電壓,然后求出U′=U0=60V且電壓表的示數(shù)為15V時變阻器接入電路中的電阻,根據(jù)題干條件得出電源電壓的最小值;當(dāng)電路中的電流I=3A,且電壓表的示數(shù)U滑大=15V,電源的電壓最大,要注意此時的最大值不可取,然后得出答案。

(1)燈泡L上標有“6V 3W”字樣,表示燈的額定電壓來6V,燈的額定功率為3W,燈泡的電阻;由圖1可知,只閉合開關(guān)S1,滑片置于a點時,L與變阻器R串聯(lián),變阻器連入電路中的電阻為Ra,由串聯(lián)電路特點和歐姆定律可得電路中電流:

由圖可知,只閉合開關(guān)S2,滑片P置于b點時,R0與變阻器R串聯(lián),電壓表測變阻器兩端電壓,電壓表示數(shù)Ub=8V;由圖2知,此時滑動變阻器接入電路的阻值R=16Ω,由歐姆定律可得:,由圖象可知,由串聯(lián)電路特點和歐姆定律可得電路電流:①,

由題知:Ia:Ib=3:5,所以Ia=0.3A,即:②,又因為Ra:R0=12:5③,聯(lián)立①②③解得:U=18V,R0=20Ω;故A、B錯誤;

(2)只閉合開關(guān)S1時,L與變阻器R串聯(lián),電壓表測R兩端電壓,電流表測電路中電流,
P=UI可得燈泡的額定電流:,電流表量程0-0.6A,根據(jù)串聯(lián)電路中電流處處相等,所以電路中最大電流為:I最大=I=0.5A,根據(jù)歐姆定律和電阻的串聯(lián),變阻器接入電路中的最小電阻:,電壓表量程0-15V,當(dāng)電壓表為15V時,由分壓原理,變阻器連入電路中的電阻最大,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律,定值電阻的電壓為18V-15V=3V,變阻器分得的電壓為定值電阻的倍,由分壓原理,變阻器的電阻為燈L的電阻的5倍,即為5×12Ω=60Ω,只閉合開關(guān)S1,為保證電路安全,滑動變阻器連入的阻值范圍為24Ω~60Ω,C錯誤;

(3)當(dāng)電路中的電流I=3A時,R0兩端的電壓:U0=IR0=3A×20Ω=60V,當(dāng)電源電壓U′=U0=60V,且電壓表的示數(shù)達到最大值為15V時,由電阻的串聯(lián)和歐姆定律得到,解得:因在移動滑動變阻器滑片的過程中,兩個電表先后均能達到滿刻度,且電路安全工作,所以,電源的最小電壓為60V,當(dāng)電路中的電流I=3A,且電壓表的示數(shù)U滑大=15V,電源的電壓U″=60V+15V=75V最大,則更換電源允許的電壓范圍為60V≤U<75V,故D正確。

故選D。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】兩只外形相同,額定電壓都是220V,額定功率標記無法看清且額定功率相差較大的白熾燈,下面判斷其額定功率大小的方法中,正確的是

A. 看燈絲,燈絲較粗的額定功率小

B. 將兩燈泡并聯(lián)在220V的電源上,亮度小的額定功率小

C. 將兩燈泡串聯(lián)接在220V電源上,亮度大的額定功率大

D. 消耗電能多的額定功率大

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】在探究電流與電壓、電阻關(guān)系的實驗中,小芳同學(xué)在實驗中選用的定值電阻分別為、10Ω、15Ω,電源是由兩節(jié)新干電池串聯(lián)組成,滑動變阻器標有“20Ω 1A”

1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖中實物連接完整,要求儀表量程選擇正確,連線不交叉_______

2)連接好電路后,閉合開關(guān)前,小芳應(yīng)將滑動變阻器的滑片調(diào)到_____端(選填“A”“B”).

3)小芳在研究電流與電壓關(guān)系時,連好電路,檢查電路正確無誤后,她閉合開關(guān),立即讀出圖中電壓表示數(shù)是_____V,則她這次是選_____Ω的電阻接入電路進行實驗的.

4)在研究電流與電阻關(guān)系時,小芳先把的電阻接入電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器并記下一組電流值和電壓值后,斷開開關(guān),又換用10Ω的電阻接入電路,滑片位置沒動,再閉合開關(guān),接下來她應(yīng)進行的操作是_____

A.將滑動變阻器滑片向左調(diào)節(jié),使電流表示數(shù)保持不變

B.將滑動變阻器滑片向右調(diào)節(jié),使電流表示數(shù)保持不變

C.將滑動變阻器滑片向左調(diào)節(jié),使電壓表示數(shù)保持不變

D.將滑動變阻器滑片向右調(diào)節(jié),使電壓表示數(shù)保持不變.

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】汽油機是熱機的一種。汽油機工作時,汽油在氣缸內(nèi)燃燒時將________能轉(zhuǎn)化為_______能。如圖所示的是四沖程汽油機工作狀態(tài)示意圖,由圖可以看出,此時它正處在________沖程。某單缸四沖程汽油機在1s內(nèi)完成了15個工作循環(huán),則該汽油機工作時飛輪的轉(zhuǎn)速為_____r/min。

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,導(dǎo)體ab在外力作用下向左運動時電流表指針偏轉(zhuǎn),向右運動時電流表指針向另一方向偏轉(zhuǎn).這個實驗事實說明( )

A. 通電導(dǎo)線在磁場中受力大小與電流大小有關(guān)

B. 通電導(dǎo)線在磁場中受力方向與電流方向有關(guān)

C. 感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體在磁場中切割磁感線運動的快慢有關(guān)

D. 感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體在磁場中切割磁感線運動的方向有關(guān)

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,燈泡L與電阻R串聯(lián),燈泡L的額定電壓為6V,電源電壓一定。閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器的滑片P從最左端移向最右端時,燈泡L的U﹣I圖象如圖乙所示,那么燈泡L的額定功率為_____W,當(dāng)滑動變阻器連入阻值為4.5時,燈泡L的實際功率為2W,則此時燈泡L的阻值的是_____

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】實驗桌上有一個電學(xué)器件,該器件由兩個定值電阻R1、R2并聯(lián)組成的,且被封閉在一個透明的有機玻璃殼呢,如圖甲所示。a、b是該器件的兩個外露接線柱,電阻R1的阻值為12Ω,電阻R2的額定電壓為6V.科技小組同學(xué)測得通過該器件的電流I和其兩端電壓U的數(shù)值,并繪制如圖乙所示的圖象。求:

(1)電阻的R2阻值;

(2)電阻R2的額定電功率。

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】某小組同學(xué)利用如圖的裝置研究無線電波照射到物體表面時,反射強度與無線電波的頻率是否有關(guān).他們在固定于遠處的同一反射物表面添加涂層,用無線電設(shè)備對其發(fā)出無線電波,通過觀察設(shè)備顯示器上光斑的大小來判斷接收到反射回來的無線電信號強弱,光斑越大表示無線電信號越強.實驗步驟如下:

①在反射物表面添加A材料的涂層,

②用無線電設(shè)備對其發(fā)出頻率為2GHz的無線電波,通過觀察設(shè)備顯示器,記錄下圖層反射光斑的大小,

③在反射物表面添加B材料的涂層,

④用無線電設(shè)備對其發(fā)出頻率為4GHz的無線電波,通過觀察設(shè)備顯示器,記錄下圖層反射光斑的大小.

根據(jù)以上敘述,回答下列問題:

(1)請你找出探究過程中存在的問題,并寫出改正措施:________

(2)如圖是另一組同學(xué)利用該裝置進行實驗探究的結(jié)果,根據(jù)圖中信息,寫出兩條初步實驗結(jié)論.____

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】定時炸彈的引爆裝置如圖所示,當(dāng)有電流通過起爆器時將引爆炸藥。起爆前定時開關(guān)S是閉合的,當(dāng)設(shè)定的起爆時間一到,定時開關(guān)S會自動斷開。為使引爆裝置停止工作,小虎不能實施的操作是

A. 在c處剪斷導(dǎo)線

B. 在d處剪斷導(dǎo)線

C. 趕在起爆之前用導(dǎo)線連接cd

D. 趕在起爆之前用導(dǎo)線直接連接電源兩極

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