践行者初中物理电学典题详解第338题

志专践行者 2024-08-22 17:42:39

338.(单选)图甲中,电源电压为12V、电流表(0~0.6A)、电压表(0~15V)、滑动变阻器R2标有“?Ω;1A”字样,虚线框内是一个定值电阻R1或是一个小灯泡(6V;0.5A)闭合开关,在元件安全的情况下,使滑片P移动范围最大,得到滑动变阻器的I-U图像如图乙。则:

①虚线框内是小灯泡;

②电路的最大功率为6W;

③虚线框内元件和滑动变阻器的功率相等时,滑动变阻器的阻值为10Ω;

④滑动变阻器最大阻值为20Ω。

以上结论正确的有( )

A.②④

B.②③

C.①②

D.①④

解析:1由题意可知,在元件安全的情况下,滑片P移动范围可以最大,且知:

①滑动变阻器R2允许的最大电流为1A,

②电流表的测量范围为0~0.6A,

③定值电阻R1或是小灯泡的最大电流为0.5A,

所以电路中允许的最大电流为Imax=0.5A,

所以由乙图可知:

①R2的I-U图像是直线,

所以虚框内的元件不可能是灯泡L,

只能是定值阻R1,

②当Imax=0.5A时,

U2min=6V,

则U1max=U-U2min

=12V-6V

=6V=U1额=6V,

所以R1=U1max/Imax

=6V/0.5A

=12Ω,所以①错;

②当U2max=8V时,

Imin=0.4A,

此时R2max=U2max/Imin

=8Ⅴ/0.4A

=20Ω,所以④正确;

2当Imax=0.5A时,

Pmax=UImax

=12V×0.5A

=6W,所以②正确;

3由题意知,因为P1=P2,

所以P1=P-P1,

即2P1=P,

2U1I=UI,

所以2U1=U=12V,

所以U1=6V,

所以U2=U-U1

=12V-6V

=6V,

所以R2=R1=12Ω,

所以③错误,

综上:A正确。

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