践行者初中物理电学典题详解第325题

13.如图甲所示电路中，灯泡L的额定电压为6V，滑动变阻器R上标有“40Ω 1A”字样，电流表量程为0~3A。当S闭合时，移动滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻为其总电阻的1/4时，灯泡L正常发光，灯泡的I-U图象如图乙所示，下列说法正确的是( )

A.灯泡正常发光时的电阻为5Ω

B.电源电压为12V

C.灯泡正常发光时电路的总功率为7.2 W

D.用定值电阻R0替换灯泡L，保证在移动滑动变阻器滑片过程中电压表示数的最大值都会出现4V,则R0的取值范围为4~20Ω

考场速解:

A.由乙图可知:当UL=UL额=6V时，Ⅰ=0.6A，

则RL=UL/I=10Ω，所以A错误；

B.由题意可知:当UL=6V，I=0.6A时，

R接入电路的阻值为R=Rmax/4

又Rmax=40Ω，

所以R=40Ω/4=10Ω，

所以U=I(R+RL)=0.6A×(10Ω+10Ω)

=12V，所以B正确；

C.当I=0.6A时，P=UI=12V×0.6A=7.2W，所以C正确，

D:由题意可知:设R两端电压为U1，

当U0max=4V时，R两端电压U1最小，

且U1min=U-U0max=12V-4V=8V，

则由串联电路性质可知:

R0:R=U0max:U1min=4V:8V=1:2，

即R=2R0；(这点很重要！）

由R=U/I可知，当Imax=1A时，

(R0+R)min=3R0min=U/Imax=12V/1A=12Ω，

所以R0min=4Ω，

当Rmax=40Ω时，

R0max=Rmax/2=40Ω/2=20Ω，

所以R0的取值范围为4~20Ω。

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