践行者初中物理电学典题详解第271题
17.图甲所示电路,电源电压为 3V,小灯泡的额定电压为 2.5V。闭合开关后,在保证电路安全的情况下,将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中,两电表的示数关系如图乙所示。在此过程中,判断正确的是( )
A.电路的消耗总功率保持不变
B小灯泡的额定功率为 0.9W
C.滑动变阻器 R 的最大阻值为 25Ω
D.小灯泡正常发光时的电阻为5Ω
解析:1分析甲图可知:
①L与R串联,
②V测量L两端电压UL,
另设R两端电压为U1,
③A测量该电路中的电流I,
④R滑片由最右端向左移动时,
阻值由最大逐渐变小;
2分析乙图可知:
①乙图是L的I-U图像,且I随U的增大而增大,
②由图可知:当ULmin=0.5V时,Imin=0.1A,
此时R滑片置于最右端,阻值最大,
且Rmax=U1max/Imin
=(U-ULmin)/Imin
=(3V-0.5V)/0.1A
=25Ω,故C正确;
②当ULmax=2.5V时,Imax=0.3A,
又知UL额=2.5V,
所以ULmax=UL额=2.5V,
所以PL额=UL额I
=2.5V×0.3A
=0.75W,所以B错误;
此时RL=ULmax/Imax
=2.5V/0.3A
≈8.3Ω,所以D错误;
③由P=UI可知,当R滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中,R接入电路中的阻值变小,电路中的电流却逐渐变大,所以P也在变大;
也可从乙图中获取以下信息:
当ULmin=0.5V时,Imin=0.1A,
U1max=2.5V,
Rmax=25,
Pmin=UImin=0.3W,
当ULmax=2.5V时,Imax=0.3A,
U1min=0.5V,
Rmin=5Ω,
Pmax=UImax=0.9W,故A错误。
综上:C正确。
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