如图所示电路,电源电压不变,小灯泡标有“6V3W“字样,闭合开关后,当滑片P移至某一位置时,小灯泡恰好正常发光...
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如图所示电路,电源电压不变,小灯泡标有“6V 3W“字样,闭合开关后,当滑片P移至某一位置时,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变阻器消耗的功率为P1;当滑片P移至某一端点时,电流表示数为0.3A,电压表示数变化了3V,此时滑动变阻器消耗的功率为P2,且P1:P2=5:6.下列判断正确的是( )
A.滑动变阻器的最大阻值为10Ω
B.电路允许消耗的最大功率为4.5W
C.小灯泡正常发光时,滑片P位于滑动变阻器中点位置
D.滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中,小灯泡消耗的功率变化了0.6W
【回答】
B
【详解】
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流.
A.设电源电压为U,当滑片P移至某位置时,小灯泡正常发光,由P=UI可得,此时电路中的电流为:
I=IL==0.5A,
滑动变阻器消耗的功率为:
P1=(U﹣UL)I=(U﹣6V)×0.5A﹣﹣﹣﹣﹣①,
当滑片P移至某一端点时,电流表示数为0.3A,电流表示数减小,说明变阻器接入的电阻变大,此时滑片在最大阻值处;变阻器接入的电阻变大,由串联分压规律可知,变阻器分得的电压变大,所以,电压表示数增大了3V,此时滑动变阻器两端的电压为:
U滑=U﹣6V3V=U﹣3V,
此时滑动变阻器消耗的功率为:
P2=U滑I′=(U﹣3V)×0.3A﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
已知
P1:P2=5:6﹣﹣﹣﹣③,
联立①②③解得,电源电压U=9V;则滑动变阻器的最大阻值为:
R滑大==20Ω,
故A错误;
B.电路中的最大电流为灯泡的额定电流:0.5A,电路的最大功率:
P大=UI大=9V×0.5A=4.5W,
故B正确;
C.小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电压为:
U滑′=U﹣6V=9V﹣6V=3V,
此时滑动变阻器的电阻为:
R滑′==6Ω,
因为滑动变阻器的最大阻值为20Ω,所以此时滑片P不在中点位置,故C错误;
D.由题意可知,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变阻器消耗的功率为P1,则此时灯泡消耗的功率
PL=P额=3W,
滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中,电压表示数变化了3V即增大了3V,由串联电路的电压规律可得,灯泡两端的电压减小了3V,则此时灯泡两端的电压
UL′=6V﹣3V=3V,
此时灯泡消耗的电功率:
PL′=UL′I′=3V×0.3A=0.9W,
则灯泡消耗的功率变化了:
△P=PL﹣PL′=3W﹣0.9W=2.1W,
故D错误.
知识点:电功率
题型:选择题
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