3.某同學(xué)在做“調(diào)節(jié)燈泡亮度”的電學(xué)實驗時,電路如圖所示,電源電壓恒為4.5V,電壓表量程“0~3V”,滑動變阻器規(guī)格“20Ω 1A”,燈泡L標有“2.5V 1.25W”字樣(忽略燈絲電阻變化),在不損壞電路元件的情況下,下列判斷正確的是。ā 。
A.燈泡的最小功率是0.162W
B.該電路的最大功率是2.25W
C.電路中電流變化的范圍是0.18A~0.5A
D.滑動變阻器阻值變化的范圍是2.5Ω~10Ω

分析 根據(jù)P=UI求出燈泡的額定電流,與滑動變阻器的額定電流比較,確定電路中允許通過的最大電流,再求出該電路的最大功率.當電壓表示數(shù)達到量程時,變阻器接入電路的電阻最大,電路中電流最小,燈泡的功率最小,由P=I2R求燈泡的最小功率.由此得到電路中電流范圍,由歐姆定律求得滑動變阻器阻值變化的范圍.

解答 解:A、燈泡的電阻為RL=$\frac{{U}_{L}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{2.{5}^{2}}{1.25}$Ω=5Ω.
當電壓表示數(shù)達到量程時,變阻器接入電路的電阻最大,電路中電流最小,燈泡的功率最小,電路中電流最小值為 Imin=$\frac{U-{U}_{V}}{{R}_{L}}$=$\frac{4.5-3}{5}$=0.3A,燈泡的最小功率是 Pmin=Imin2RL=0.32×5W=0.45W,故A錯誤.
B、燈泡的額定電流 IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{1.25}{2.5}$=0.5A,所以電路中電流最大值為Imax=IL=0.5A,該電路的最大功率是 Pmax=UImax=4.5×0.5W=2.25W,電路中電流變化的范圍是0.3A~0.5A.故B正確.
D、設(shè)變阻器的電阻為R,由歐姆定律得 I=$\frac{U}{R+{R}_{L}}$,得 R=$\frac{U}{I}$-RL.當電路中電流最大時,R最小,最小值為 Rmin=$\frac{U}{{I}_{max}}$-RL=$\frac{4.5}{0.5}$-5=4Ω
當電路中電流最小時,R最大,最大值為 Rmax=$\frac{U}{{I}_{min}}$-RL=$\frac{4.5}{0.3}$-5=10Ω,所以滑動變阻器阻值變化的范圍是4Ω~10Ω.故D錯誤.
故選:B

點評 解決本題的關(guān)鍵要明確變阻器接入電路的電阻最大,電路中電流最小,要確定電流最小和最大的臨界條件,運用功率公式和歐姆定律研究.

練習(xí)冊系列答案
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2.如圖所示,在水平桌面上有一質(zhì)量為4千克的物體在力的作用下運動,若μ=0.3,F(xiàn)=20牛,θ=30°,求:
(1)畫出受力圖    (2)支持力FN;   (3)摩擦力Ff;      (4)加速度a.

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14.某電場線分布如圖所示,P、Q為其中的兩點,其中P點處電場線更密集,關(guān)于帶負電的試探電荷,下列說法正確的是( 。
A.在P點所受電場力大于在Q點所受電場力
B.從P點移動到Q點,電場力做正功
C.在P點的電勢能小于在Q點的電勢能
D.從 P點由靜止釋放后沿電場線運動到Q點

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11.如圖所示的電路中當滑動變阻器的滑片P自下端向上端滑動的過程中,對理想電壓表和理想電流表示數(shù)的變化判斷:
①A3增大,②V1增大,③V3增大,④A1減小,⑤A2增大,⑥V2增大.
其中正確的是( 。
A.①③④⑤B.②③④⑤C.①③④⑤D.④⑤⑥

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

18.某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下:
(1)用游標為20分度的卡尺測量其長度如圖1,由圖1可知其長度為50.15mm.

(2)用螺旋測微器測量其直徑如圖2,由圖可知其直徑為4.700mm.
(3)用多用電表的電阻“×10”擋,按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻,表盤的示數(shù)如圖3,則該電阻的阻值約為220Ω.

(4)該同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻R,現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下:
待測圓柱體電阻R
電流表A1(量程0~4mA,內(nèi)阻約20Ω)
電流表A2(量程0~10mA,內(nèi)阻約50Ω)
電壓表V(量程0~3V,內(nèi)阻約5kΩ)
直流電源E(電動勢約4V,內(nèi)阻不計)
滑動變阻器R1(阻值范圍0~20Ω,允許通過的最大電流2.0A)
開關(guān)S
導(dǎo)線若干
為使實驗誤差較小,要求測得多組數(shù)據(jù)進行分析.請用實線代替導(dǎo)線,在所給的如圖4的實驗器材圖中選擇若干合適的器材,連成測量R的電路.
(5)若該同學(xué)用伏安法跟用多用電表測量得到的R測量值幾乎相等,由此可估算此圓柱體材料的電阻率約為ρ=7.6×10-2Ω•m.(保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

8.如圖所示,在傾角為37°的光滑斜面上有一根長為0.4m、質(zhì)量為6×10-2 kg的通電直導(dǎo)線,電流大小I=1A,方向垂直于紙面向外,導(dǎo)線用平行于斜面的輕繩拴住不動,
(1)整個裝置放在磁感應(yīng)強度每秒增加0.4T、方向豎直向上的磁場中.設(shè)t=0時,B=0,則需要多長時間,斜面對導(dǎo)線的支持力為零?(g取10m/s2
(2)整個裝置放在豎直平面內(nèi)的勻強磁場中,若斜面對導(dǎo)線的支持力為零,求磁感應(yīng)強度的最小值及其方向?

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15.如圖所示,平行板電容器與電動勢為E的直流電源(內(nèi)阻不計)連接,一帶電油滴位于電容器中的P點且恰好處于平衡狀態(tài),在其他條件不變的情況下,現(xiàn)將平行板電容器的兩極非常緩慢地水平錯開一些,那么在水平錯開的過程中,則(  )
A.電容器的電容C增大
B.電容器的帶電量Q增大
C.油滴將向下加速運動,電流計中的電流從N流向M
D.油滴靜止不動,電流計中的電流從N流向M

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12.在如圖所示電路中,閉合電鍵 S,當滑動變阻器的滑動觸頭 P 向上滑動時,四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化,電表的示數(shù)分別用 I、U1、U2和 U3表示,電表示數(shù)變化量的絕對值分別用△I、△U1、△U2 和△U3 表示.下列說法正確的是( 。
A.U1變小,U2變大,U3變小,I變大
B.U1變大,U2變小,U3變大,I變大
C.$\frac{{U}_{1}}{I}$不變,$\frac{{U}_{2}}{I}$ 變小,$\frac{{U}_{3}}{I}$變小
D.$\frac{△{U}_{1}}{△I}$ 不變,$\frac{△{U}_{2}}{△I}$不變,$\frac{△{U}_{3}}{△I}$不變

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13.兩個物體的位移大小之比為2:3,時間之比為3:4,則兩物體的速度大小之比為8:9.

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