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专题49 电功率综合计算选择题 -2024年物理中考题型专练(全国通用)
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A.3:4B.4:3C.3:2D.2:3
【答案】A
【解析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。当滑动变阻器的滑片P移动到中点时,灯L正常发光,其两端的电压UL=6V,因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=可得,===,
解得:=,
当滑片P移到最大阻值时,灯L与滑动变阻器的电功率之比:
===。
2. (2023江苏扬州)如图所示,在“探究电流与电阻的关系”时,电源电压恒为,可选用、、的电阻,滑动变阻器规格为“”,电压表(量程为),电流表(量程为)。下列说法正确的是( )
A. 将由换成,不需要调节滑动变阻器
B. 调节滑动变阻器的过程中,应观察电流表的示数
C. 实验中可保持两端电压为
D. 将由换成,正确操作后滑动变阻器的功率将变小
【答案】D
【解析】AD.探究电流与电阻的关系,要控制电压不变,将由换成,根据串联分压原理可知,两端电压会增大,要使电压保持不变,需增大滑动变阻器所分电压,需调节滑动变阻器,增大其电阻;滑动变阻器两端电压不变,电阻增大,根据公式可知,滑动变阻器的功率将变小,故A错误,D正确;
B.调节滑动变阻器的目的是控制定值电阻电压不变,所以调节滑动变阻器的过程中,应观察电压表的示数,故B错误;
C.实验中若保持两端电压为3V,当时,电路电流为
会损坏滑动变阻器,故C错误。故选D。
3.(2023辽宁抚顺) 如图所示电路,定值电阻为,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A,当滑动变阻器的滑片P在最右端时,先闭合开关S,电流表示数为0.1A,再闭合开关,电流表示数为0.2A,在保证电路元件安全的条件下,将滑动变阻器的滑片向左最大范围移动。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为8V
B. 滑动变阻器连入电路的阻值范围是~
C. 定值电阻的功率为0.8W
D. 通电1min,整个电路消耗的电能最多为120J
【答案】BD
【解析】A.由图可知,闭合开关S,电阻R0的简单电路,电流表测量通过R0的电流,电源电压
U=I0R0=0.1A×40Ω=4V
故A错误;
B.再闭合开关S1,变阻器连入电路的电阻最大,变阻器和电阻R0并联,电流表测量干路中的电流,由并联电路的特点可知通过R0的电流不变,为0.1A,通过变阻器的电流
I滑=I-I0=0.2A-0.1A=0.1A
变阻器的最大阻值
滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A,变阻器的最小阻值
所以滑动变阻器连入电路的阻值范围是40Ω~10Ω,故B正确;
C.定值电阻的功率为
故C错误;
D.滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A,通过变阻器的最大电流是0.4A,干路中最大电流
I大=I0+I滑大=0.1A+0.4A=0.5A
通电1min,整个电路消耗的最大电能
W=UI大t=4V×0.5A×60s=120J
故D正确。故选BD。
4.(2023湖南常德) 如图是电吹风工作原理的电路图及铭牌信息,当电吹风正常工作且吹热风时,两条支路电流之比为( )
A. IR∶IM=9∶1B. IR∶IM=1∶9C. IR∶IM=8∶1D. IR∶IM=1∶8
【答案】C
【解析】由电路图可知,两开关都闭合时,电动机和电阻并联,电吹风吹热风,由并联电路的特点可知,吹热风时电动机的电功率和吹冷风时电动机的电功率相等,则吹热风时,加热电阻的电功率
PR=P加热﹣PM=900W﹣100W=800W
两条支路电流之比
故选C。
5. (2023武汉)在学校举行的劳动技术成果汇报展示活动中,小强同学展示了一辆自己组装的玩具车,它具有“原地灯光秀”“调速前进”和“定速后退”三种工作模式。通过控制开关S1、S2和滑动变阻器R1来改变灯L的亮度,实现“原地灯光秀”;通过改变直流电动机的转动方向及转速,实现“调速前进”或“定速后退”,如图所示。已知电源电压不变,标有“0.6A”灯L的电阻不变且RL=10Ω,定值电阻R2=5Ω。当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时,电流表A的最大示数为0.4A。关于下列结论:
①电源电压为9V
②玩具车“调速前进”时,电流表A的最大示数小于0.6A
③玩具车“定速后退”时,电路消耗的总功率小于2.4W
④S闭合,S1接1,S2接2时,玩具车处于“原地灯光秀”模式
其中正确的是( )
A. ①③B. ②④C. ①④D. ②③
【答案】D
【解析】当开关S1接1、S2接1时,滑动变阻器与定值电阻R2和灯泡串联,因为是原地所以不需要接入电动机,此时通过调节滑动变阻器可以实现“原地灯光秀”模式;玩具车前进且能调速,故前进电路中应有可以控制电路中的电流的装置,即应有滑动变阻器且与电动机串联,此时S1接1、S2接2时,是“调速前进”; 玩具车后退时,以恒定速度后退,即电动机应与R2和灯泡串联,S1接2、S2接1时,是“定速后退”状态。由题意知,当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时,当滑动变阻器不接入电路时,电流表A的最大示数为0.4A。此时电源电压为
当玩具车前进时电动机、灯泡RL和滑动变阻器串联,电源电压6V,RL=10Ω,当滑动变阻器不接入电路时,电路中电流最大为
玩具车“定速后退”时,电动机应、R2和灯泡串联,由得
故ABC错误,D正确故选D。
6. (2023深圳) 已知,,琴琴同学分别按图甲和图乙两种方式将两电阻连接在一起,
则( )
A. 图甲中R1与R2电流比B. 图乙中R1与R2的电压比
C. 图甲与图乙的总功率比D. 图甲与图乙的总功率比
【答案】C
【解析】A.图甲中两电阻串联,根据串联电路中电流处处相等可知,通过与的电流相等,即
故A不符合题意;
B.图乙中两电阻并联,根据并联电路的电压规律可知, 与两端的电压相等,则
故B不符合题意;
CD.根据电功率的公式
可得
图甲与图乙的总功率比
故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
7. (2023黑龙江龙东)标有“6V;3W”和“6V;6W”的灯L1和L2(假设两灯灯丝电阻不变),若将它们串联在某电源上,使其中一个灯正常发光时,下列说法正确的是( )
A. 通过灯L1和L2的电流之比为1∶2
B. 灯L1和L2两端电压之比为2∶1
C. 灯L2和L1的发光亮度相同
D. 能够正常发光的灯应是灯L2
【答案】B
【解析】A.两个灯泡的额定电流分别为
两个灯泡的电阻
将它们串联在某电源上,所以通过它们的电流相等,则通过灯L1和L2的电流之比为1∶1,故A错误;
B.灯L1和L2两端的电压之比为
故B正确;
CD.将它们串联在某电源上,所以通过它们的电流相等,使其中一个灯正常发光,因为L1的额定电流小于L2的额定电流,所以通过电路的电流是0.5A,L1正常发光,L2不能正常发光,两个灯泡发光亮度不同,故CD错误。故选B。
8. (2023无锡)用如图所示的电路测量额定电压为的小灯泡的额定功率。调节电阻箱,使它接入电路的阻值为。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为,保持滑片的位置不变、闭合开关,断开开关,此时电压表示数为,断开开关,调节电阻箱,使它接入电路的阻值为,闭合开关,此时电压表示数为。则小灯泡的额定功率为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由图知道,当闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为时,是灯泡与滑动变阻器串联的电路,电压表测量灯泡两端的电压,灯泡正常发光,由欧姆定律知道,此时
①
保持滑片的位置不变、闭合开关,断开开关,此时变阻箱与滑动变阻器串联的电路,电压表测量变阻箱两端的电压,由欧姆定律知道,此时
②
断开开关,调节电阻箱,使它接入电路的阻值为,闭合开关,此时电压表示数为,由欧姆定律知道,此时
③
由①②③解得
由知道,小灯泡的额定功率
故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
9. (2023黑龙江龙东)如图所示的电路中,电源电压恒定为6V,变阻器R1标有“20Ω,0.5A”字样,定值电阻R2标有“10Ω,1A”字样若电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”,滑片移动时,在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A. 电流表变化范围0.3A~0.5A
B. 电压表变化范围1.5V~3V
C. 滑动变阻器阻值范围2Ω~10Ω
D. 电路总功率最大值2.7W
【答案】AC
【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。因串联电路中各处的电流相等,变阻器R1允许通过的最大电流为0.5A、定值电阻R2允许通过的最大电流为1A、电流表量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流I大=0.5A;此时R2两端的电压最大,电路的总功率最大,变阻器接入电路中的电阻最小,R2两端电压
U2大=I大R1=0.5A×10Ω=5V
电路的最大功率
P大=UI大=6V×0.5A=3W
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,变阻器两端的电压
U1=U-U2大=6V-5V=1V
变阻器接入电路中的最小阻值
电压表的量程为“0~3V”,当电压表的示数最大是3V时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电路的总功率最小,此时R2两端的电压
U2=U-U1大=6V-3V=3V
所以电压表变化范围1V~3V,电路中的最小电流
则电流表变化范围0.3A~0.5A。滑动变阻器接入电路中的最大阻值
所以,滑动变阻器连入电路的阻值在2Ω~10Ω范围内变化。
综上所述
A.电流表变化范围0.3A~0.5A,故A正确;
B.电压表变化范围1V~3V,故B错误;
C.滑动变阻器阻值范围2Ω~10Ω,故C正确;
D.电路总功率最大值3W,故D错误。故选AC。
10. (2023山东泰安)如图所示的电路中,电源电压U恒定,灯泡L上标有“2.5V 1.25W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),定值电阻阻值为15Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。闭合开关,断开开关、,在确保电路各元件安全的情况下,滑动变阻器接入电路的最小阻值为,当滑动变阻器滑片移至中点时,电流表示数为0.3A;闭合开关、、,在确保电路各元件安全的情况下,滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为P,定值电阻在10s内产生的热量为Q。下列说法中( )
① ② ③ ④
A. 只有①④正确B. 只有①③正确C. 只有②③正确D. 只有②③④正确
【答案】C
【解析】闭合开关S、断开开关S1、S2,变阻器R2与灯泡L串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压,当滑动变阻器滑片移至中点时,电流表示数为0.3A,即接入电路的电阻为10Ω,由得,此时滑动变阻器两端电压为
由得,灯泡电阻为
由得,此时电压表示数即灯泡两端电压为
根据串联电路电压规律可知,电源电压为各部分电压之和,即
由得,灯泡正常工作电流为
已知电流表量程为0~0.6A为,则为了确保电路各元件安全,电路中最大电流为0.5A,由题意知,此时灯泡电压为2.5V,则滑动变阻器两端电压为
由得,滑动变阻器接入电路的最小阻值为,即
闭合开关S、S1、S2,小灯泡被短路,R1、R2并联,根据并联电路电压特点可知
由得,通过R1的电流为
由于电流表量程为0~0.6A,则通过滑动变阻器的最大电流为
由可得,滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为P,即
由Q可知,定值电阻在10s内产生的热量为Q,即
故选C。
11. (2023江苏泰州)如图所示为模拟调光灯电路,电源电压恒为9V,滑动变阻器R标有“20Ω 1A”的字样,电流表选用“0~0.6A”的量程,当滑片P移至中点时,小灯泡恰好正常发光,已知小灯泡上标有“3V 0.9W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。为保证电路安全,下列选项正确的是( )
A. 滑动变阻器阻值的变化范围为5~20Ω
B. 定值电阻的阻值为20Ω
C. 电流表示数变化的范围为0.225~0.3A
D. 小灯泡的最小功率为0.675W
【答案】C
【解析】由图可知,小灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联,电流表测量电路电流。已知小灯泡上标有“3V 0.9W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),由可得小灯泡正常发光的电流
由可得小灯泡的电阻
A.电流表选用“0~0.6A”的量程,滑动变阻器允许通过最大电流为1A,灯泡正常发光的电流为0.3A,为保证电路安全,所以电路最大电流
此时滑动变阻器接入阻值最小,且题干说“当滑片P移至中点时,小灯泡恰好正常发光”,结合滑动变阻器规格,可知滑动变阻器接入最小阻值为最大值的一半,即10Ω,所以滑动变阻器阻值的变化范围为10~20Ω,故A错误;
B.滑片P移至中点时,小灯泡恰好正常发光,由A已知此时电流为0.3A,滑动变阻器接入阻值为10Ω,由可得此时总电阻
则定值电阻的阻值
故B错误;
C.由A已知最大电流为0.3A,当滑动变阻器接入阻值最大时,电路电流最小,为
即电流表示数变化的范围为0.225~0.3A,故C正确;
D.由C已知最小电流为0.225A,小灯泡灯丝阻值为10Ω不变,则小灯泡的最小功率
故D错误。故选C。
12. 老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样,手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时,立刻插上30W的充电器,并持续正常使用,直到电量充满。他这次给手机充电的时间是( )
A. 0.2hB. 0.47hC. 0.5hD. 0.67h
【答案】C
【解析】充满时存储的电能
需要充的电能
充满需要时间
故ABD不符合题意;故C符合题意。故选C。
13. 现有“6V 3W”和“12V 6W”字样的甲、乙两只灯泡,不考虑灯丝电阻的变化,下列说法正确的
是( )
A. 通电时间相同时,甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少
B. 通电时间相同时,电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C. 两只灯泡串联工作时,甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少
D. 两只灯泡并联工作时,干路中允许通过的最大电流为1A
【答案】C
【解析】A.在额定电压下工作时,通电时间相同时,据W=Pt知,甲灯泡消耗电能一定比乙灯泡的少,但不是在额定电压下工作时,无法比较两灯消耗电能的多少,故A错误;
B.电功率是指电流做功快慢的物理量,在额定电压下工作时,电流通过甲灯做功一定比乙灯慢,但不是在额定电压下工作时,无法比较电流通过两灯做功的快慢,故B错误;
C.由题意知,两灯的额定电压分别为6V和12V,额定功率分别为3W和6W,据 知,两灯的电阻
,
即R甲
,
两灯并联时,灯两端的电压相等,最大电压为6V,甲灯正常工作,通过乙灯的电流
允许通过干路的最大电流
I=I甲+I乙实=0.5A+0.25A=0.75A
故D错误。故选C。
14. 如图所示,将定值电阻R1、R2按甲、乙两图接在电压不同的电路中,已知两图中R1两端的电压相等,乙图中流过R1、R2的电流之比为2:1。下列说法中正确的是( )
A. 两电阻的阻值之比为R1:R2=2: 1
B. 两图中电源的电压之比为U1: U2=3:2
C. 两图中流过R2的电流之比为I2甲:I2乙 =3:2
D. 两图电路消耗的总功率之比为P甲:P乙=2: 1
【答案】D
【解析】A.由图乙可知,R1和R2并联,根据并联电路的分流性
故A错误;
B.由图甲可知,R1与R2串联,则电路的总电阻为
根据串联电路的分压性可得
两图中R1两端的电压相等,又由图乙知, R1和R2并联,则
所以
故B错误;
C.由图甲可知,R1与R2串联,串联电路中各处的电流相等,通过R2的电流为
由图乙可知,R1和R2并联,关联电路中各支路两端的电压相等且与电源电压相等,则通过R2的电流为
所以
故C错误;
D.由图乙可知,R1和R2并联,电路的总电阻为
由及欧姆定律可得
则图甲电路消耗的总功率为
图乙电路消耗的总功率为
所以
故D正确。故选D。
15. 灯泡、分别标有“”、“”的字样,将它们接入的电路中,
则( )
A. 、并联时,比亮B. 、并联时,亮度相同
C. 、串联时,比亮D. 、串联时,亮度相同
【答案】A
【解析】AB.根据可知,两灯泡正常发光时电压相等,因为的额定功率更大,可知的电阻更小,当两灯并联时,两灯都正常发光,正常发光时的功率等于额定功率,则有,比亮,故A符合题意,B不符合题意;
CD.由上可知的电阻小,的电阻大,当两灯泡串联接入的电路中时,通过的电流相等,根据可知,,比暗,故CD不符合题意。
故选A。
16. 已知甲电阻是乙电阻的3倍,若分别对甲、乙两种导体通电,通过甲、乙两导体的电流之比为2∶3,则甲、乙的功率之比为( )
A. 2∶1B. 2∶3C. 4∶3D. 9∶2
【答案】C
【解析】已知甲电阻是乙电阻的3倍,则R甲∶R乙=3∶1,若分别对甲、乙两种导体通电,通过甲、乙两导体的电流之比为2∶3,即I甲∶I乙=2∶3。由P=I2R可知,甲、乙的功率之比为
。故选C
17. 如图所示电路,电源电压恒为6V。闭合开关S,滑动变阻器R接入电路的阻值为10Ω时,电流表的示数为1.8A。下列说法正确的是( )
A. 通过R0的电流是1.2AB. R0的阻值是5Ω
C. 当R为20Ω时,其电功率是7.2WD. 当R为30Ω时,电路总功率是8.4W
【答案】ABD
【解析】AB.电源电压恒为6V,闭合开关S,滑动变阻器R接入电路的阻值为10Ω时,通过滑动变阻器R的电流IR=0.6A,则通过R0的电流
IR0=1.8A-0.6A=1.2A
则R0阻值
故AB正确;
C.当R为20Ω时,其电功率
故C错误;
D.当R为30Ω时,其电功率
R0的电功率
则电路总功率为8.4W,故D正确。
故选ABD。
18. 如图所示的电路中,电源电压U保持不变。
①只闭合开关S和S3,调节滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为0.2A时,电压表V2的示数为1V;
②只闭合开关S和S2,电压表V1和V2的示数分别为U1和U2,电流表的示数为I1;
③只闭合开关S、S1和S3,将滑片移动到最左端时,电流表的示数为I2,此时电路的功率为P1;保持滑片位置不变,再闭合开关S2,电流表的示数变化了0.2A。此时电路的功率为P2;
已知I1:I2=1:9,U1:U2=1:2,下列说法正确的是( )
A. U=6V B. I1=0.1A C. R2=10Ω D. P1:P2=7:9
【答案】B
【解析】只闭合开关S和S3时,R1与滑动变阻器串联,此时滑动变阻器接入电路电阻
电源电压
……①
只闭合开关S和S2,R1、R2、R3串联,电压表V1测量R1两端电压,V2测量R2和R3的电压,则
因为U1:U2=1:2,则
……②
……③
只闭合开关S、S1和S3,将滑片移动到最左端时,R1与R2并联则
……④
因为I1:I2=1:9则
化简可得
……⑤
联立①⑤可得,
则
保持滑片位置不变,再闭合开关S2,R1、R2、R3并联则通过R3电流为0.2A,则
……⑥
由①⑥联立可得
;
则
;
故选B。
19. 某人习惯晚上睡觉前开始为手机充电,第二天早晨拔掉充电线插头。手机充满电后,会自动停止充电并处于待机状态,当电能消耗到一定程度后,又会自动充满……在待机和自动充电的循环过程中,待机时间为自动充电时间的50倍。已知手机在待机状态下消耗电能的功率为0.2W,充电器的充电电流为2.0A,则充电器的充电电压为( )
A. 2VB. 3VC. 4VD. 5V
【答案】D
【解析】设充电器的充电电压为U,充电时间为t,则由W=UIt可得,充电过程中消耗的电能为
W充=UIt=U×2.0A×t
因待机时间为充电时间为50倍,则待机时间为50t,故由W=Pt可得,待机过程中消耗的电能为
W待=P待50t=0.2W×50t
因手机最终为充满电状态,故可得W充=W待,即
U×2.0A×t=0.2W×50t
解得充电器的充电电压为U=5V,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
20.如图所示为电烤炉的简化电路图,小张查看说明书后得知:R1、R2均为电热丝,R1=44Ω,R2=66Ω。当开关S1闭合,S2处于不同状态时,电烤炉处于不同挡位,忽略温度对电热丝电阻的影响。下列说法正确的是( )
A.闭合S1、S2时,电烤炉处于低温挡状态
B.电烤炉处于高温挡与低温挡状态时,R1两端的电压之比为5:2
C.电烤炉处于高温挡与低温挡状态时,电路在相同时间内所消耗的电能之比为3:2
D.电烤炉处于低温挡状态时,R1、R2所消耗的电功率之比为3:2
【答案】B
【解析】A、当S1闭合,S2断开,R1、R2串联;当S1、S2闭合时,R2被短路,电路为R1的简单电路;
因串联电路中的总电阻大于任一分电阻,所以由P=UI=可知,电路为R1的简单电路时,电路中的电阻最小,电功率最大,电烤炉为高温挡;R1、R2串联时,电路中的电阻最大,电功率最小,电烤炉为低温挡,故A错误;
B. 电烤炉处于高温挡时,电路为R1的简单电路,电路中的电流:
I高===5A,
电烤炉处于低温挡时,R1、R2串联,电路中的电流:
I低====2A,
由欧姆定律可知,电烤炉处于高温挡与低温挡状态时,R1两端的电压之比:
====,故正确;
C、由W=UIt可知,电烤炉处于高温挡与低温挡状态时,电路在相同时间内所消耗的电能之比:====,故C错误;
D、电烤炉处于低温挡状态时,R1、R2串联,通过两电阻的电流相等,由P=I2R可知,此时R1、R2所消耗的电功率之比:
====。
21. 如图所示电路,甲、乙两灯分别标有“6V,6W”和“6V,3W”字样,电源电压恒为6V。不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A. 只闭合S1时,甲、乙两灯的实际功率之比为2:1
B. 只闭合S2、S3时,甲、乙两灯的实际功率之比为2:1
C. 只闭合S1、S2时,电路的总功率为6W
D. 只闭合S1、S2时,电路的总功率为3W
【答案】BD
【解析】A.根据甲乙两灯的铭牌信息可得
只闭合S1时,甲乙两灯串联,在串联电路中各处的电流相等,根据p=I2R可得甲、乙两灯的实际功率之比为
故A错误;
B.(2022天津)只闭合S2、S3时,甲乙两灯并联,在并联电路中,各支路两端的电压相等,根据可知,甲、乙两灯的实际功率之比为
故B正确;
CD.只闭合S1、S2时,甲灯被短路没有接入电路中,电路只有乙灯的简单电路,电源电压全部加在乙灯上,所以电路的总功率为
故C错误,D正确。故选BD。
22. (2023新疆)用如图所示的电路研究滑动变阻器R的电功率。电源电压保持不变,R0为定值电阻,滑动变阻器R的滑片可移动的最大距离为18 cm,滑动变阻器R的电阻丝的阻值与其长度成正比。闭合开关S后,当滑片位于滑动变阻器R的中点时,滑动变阻器R的电功率为1.50W;将滑片移动一段距离后,滑动变阻器R的电功率变为2.94W,则滑动变阻器R的滑片移动的方向和距离可能为( )
A. 向左移动7cmB. 向左移动6cmC. 向右移动5cmD. 向右移动4cm
【答案】C
【解析】假设,滑动变阻器R的电阻丝的阻值与其长度关系为
R=kl……①
电路中的电功率和电压的
……②
由①②两式联立可得
……③
把l=9cm,P=1.50W带入③式可得
……④
滑动变阻器R的电功率变为2.94W,把P=2.94W带入③式可得
……⑤
联立④⑤两式可得
……⑥
A.向左移动7cm,此时的l为
l=9cm+7cm=16cm
带入⑥式可得
不符合题意,故A不符合题意;
B.向左移动6cm,此时的l为
l=9cm+6cm=15cm
带入⑥式可得
由于为负值,不符合题意,故B不符合题意;
C.向右移动5cm,此时的l为
l=9cm-5cm=4cm
带入⑥式可得
k=R0
故C符合题意;
D.向右移动5cm,此时的l为
l=9cm-4cm=5cm
带入⑥式可得
由于为小于0的负值,不符合题意,故D不符合题意。
故选C。
23. (2023山东潍坊)某同学连接了如图所示电路,电源电压恒为18V,电压表量程为“0~15V”,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“”,小灯泡标有“6V 3W”字样。不考虑灯丝电阻的变化,在确保电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A. 电路允许通过的最大电流是0.5A
B. 电压表示数的变化范围是3~6V
C. 小灯泡消耗电功率的最小值是0.75W
D. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是
【答案】AC
【解析】由电路图可知,灯泡L和滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
ABD.灯泡正常发光时的电压UL=6V,功率PL=3W,由P=UI可得,灯泡正常发光时的电流为
因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程是0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以,电路中的最大电流为
I大=IL=0.5A
此时电压表的示数最小,变阻器接入电路中的电阻最小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电压表的最小示数为
由可得,滑动变阻器接入电路中的最小阻值为
由题意知,不考虑灯丝电阻的变化,则灯泡的电阻为
当滑动变阻器两端电压最大,即电压表的示数UR大=15V时,灯泡两端的电压最小为
此时电路中的最小电流为
此时变阻器接入电路中的电阻阻值最大为
由60Ω<100Ω可知,电路中的最小电流为0.25A,滑动变阻器接入电路中的最大阻值为60Ω,电压表的最大示数为15V,所以,电压表示数变化范围是12V~15V,电流表示数变化范围是0.25A~0.5A,滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是24Ω~60Ω,故A正确,BD错误;
C.当电路中的电流最小时,小灯泡消耗电功率最小,则由可得,小灯泡消耗电功率最小值为
故C正确。故选AC。
额定电压
220V
工作频率
50Hz
热风挡电功率
900W
冷风挡电功率
100W
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