【題目】如圖所示,電源電壓保持4.5V不變。小燈泡L標(biāo)有“3V 0.9W”,滑動變阻器的規(guī)格為“50Ω 1A”,電流表的量程為0~0.6A,電壓表V1的量程為0~3V。閉合開關(guān)S,下列說法不正確的是

A. P由中點向B端移動時,電壓表V1的示數(shù)與電流表A的示數(shù)的比值變大

B. P由中點向B端移動時,電壓表V2的示數(shù)與電流表A的示數(shù)的乘積一定變小

C. 電路的最小功率一定為0.675 W

D. 燈泡正常發(fā)光時的電流為0.3A

【答案】C

【解析】

由電路圖可知,燈泡L與滑動變阻器串聯(lián),電壓表V1測滑動變阻器兩端的電壓,電壓表V2L兩端的電壓,電流表測電路中的電流。
1)當(dāng)P由中點向B端移動時,接入電路中的電阻變大,電路中的總電阻變大,根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知燈泡兩端的電壓變化,然后判斷電壓表V2的示數(shù)與電流表A的示數(shù)的乘積變化;根據(jù)歐姆定律結(jié)合變阻器接入電路中的電阻判斷電壓表V1的示數(shù)與電流表A的示數(shù)的比值變化;
2)燈泡正常發(fā)光時的功率和額定功率相等,根據(jù)P=UI求出燈泡正常發(fā)光時的電流;
3)根據(jù)歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時的電阻,假設(shè)燈泡的電阻不變時,當(dāng)電壓表V1的示數(shù)最大時,變阻器接入電路中的電阻最大,電路中的電流最小,電路的總功率最小,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出燈泡兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出電路中的電流,利用P=UI求出電路消耗的最小功率,然后根據(jù)燈泡的電阻隨溫度的升高而變小、溫度的降低而增大得出答案。

燈泡L與滑動變阻器串聯(lián),電壓表V1測滑動變阻器兩端的電壓,電壓表V2L兩端的電壓,電流表測電路中的電流;

1)當(dāng)P由中點向B端移動時,接入電路中的電阻變大,電路中的總電阻變大,由可知電路中的電流變小,由串聯(lián)電路的分壓特點可知,變阻器分得的電壓變大,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知燈泡分得的電壓變小,則電壓表V2的示數(shù)與電流表A的示數(shù)的乘積一定變小,故B正確,不符合題意;

可知,電壓表V1的示數(shù)與電流表A的示數(shù)的比值等于滑動變阻器接入電路中的電阻,則其比值變大,故A正確,不符合題意;

2)由P=UI可得,燈泡正常發(fā)光時的電流,故D正確;

3)燈泡正常發(fā)光時的電阻,假設(shè)燈泡的電阻不變時,當(dāng)電壓表V1的示數(shù)達到U=3V時,變阻器接入電路中的電阻最大,電路中的電流最小,電路的總功率最小,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,此時燈泡兩端的電壓UL′=U-U=4.5V-3V=1.5V,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以電路中的電流,電路的最小電功率P=UI=4.5V×0.15A=0.675W,而實際上,燈泡兩端的電壓變小時,實際功率變小,溫度變低,燈泡的電阻變大,電路中的總電阻變大,電路的總功率變小,即小于0.675W,故C錯誤,符合題意。

故選C。

練習(xí)冊系列答案
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______

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1)可通過觀察__________________判斷通電螺線管的磁極。

2)為了探究通電螺線管外部磁場的方向與電流方向是否有關(guān)?實驗中是通過 來改變通電螺線管中電流的方向。

3)如圖(2)所示是通電螺線管周圍的有機玻璃板上的小磁針分布狀態(tài),觀察可知通電螺線管的外部磁場與_________的磁場相似。

4)本實驗經(jīng)過改進,還可以探究通電螺線管外部磁場的強弱與電流大小的關(guān)系。請說出一種你的改進方法 。

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_________________

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______________

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____

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