問題詳情:
如圖所示電路,電源電壓不變。閉合開關後,當滑片P在某一端點時,電流表示數為0.3A,小燈泡消耗的功率為0.9W;當滑片P移至中點時,電壓表示數變化了2V,此時小燈泡恰好正常發光,且消耗的功率為2W.下列説法正確的是( )
A.滑動變阻器的最大阻值為20Ω
B.電源電壓為10V
C.小燈泡正常發光時的電阻為10Ω
D.滑片P在最右端時,滑動變阻器消耗的功率為3.6W
【回答】
A解:
由電路圖可知,燈泡與滑動變阻器串聯,電壓表測燈泡兩端的電壓,電流表測電路中的電流。
(1)當滑片P在某一端點時,電流表示數為0.3A,小燈泡消耗的功率為0.9W;
當滑片P移至中點時,電壓表示數變化了2V,此時小燈泡恰好正常發光,且消耗的功率為2W,
由小燈泡消耗的功率變大可知,電路中的電流I=0.3A時,滑動變阻器接入電路中的電阻最大(即滑片在最右端),
由P=UI可得,此時燈泡兩端的電壓:
UL===3V,
當滑片P移到中點時,變阻器接入電路中的電阻變小,電路中的電流變大,燈泡兩端的電壓變大,
由電壓表示數變化了2V可知,此時燈泡兩端的電壓UL′=UL+2V=3V+2V=5V,
因此時燈泡正常發光,且燈泡的功率PL′=2W,
所以,由P=UI=可得,燈泡正常發光時的電阻:
RL===12.5Ω,故C錯誤;
(2)當滑片P在最右端時,燈泡兩端的電壓UL=3V,電路中的電流I=0.3A,
因串聯電路中總電壓等於各分電壓之和,
所以,由I=可得,電源的電壓:
U=UL+IR=3V+0.3A×R滑 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
當滑片P移到中點時,燈泡兩端的電壓UL′=5V,
因串聯電路中各處的電流相等,
所以,電路中的電流(等於此時燈泡的電流):
I′===0.4A,
電源的電壓:
U=UL′+I′×=5V+0.4A×﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
因電源的電壓不變,
所以,3V+0.3A×R滑=5V+0.4A×,
解得:R滑=20Ω,故A正確;
電源的電壓U=UL+IR=3V+0.3A×20Ω=9V,故B錯誤;
(3)滑片P在最右端時,滑動變阻器消耗的功率:
PR=I2R滑=(0.3A)2×20Ω=1.8W,故D錯誤。
故選:A。
知識點:電功率
題型:選擇題