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    20．如图所示，电源电压恒为18V，小灯泡的规格为“6V 3W”，滑动变阻器R1上标有“100Ω、1A”，电压表使用的量程为0～15V，电流表使用的量程为0～0.6A．要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，灯泡正常工作（灯丝电阻不变）．下列说法正确的是（　　）
    A．滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围是0Ω～60Ω
    B．滑动变阻器的滑片在移动的过程中，电压表与电流表示数变化量的绝对值的比值始终为24Ω
    C．电流表的示数变化范围是0.25A--0.5A
    D．电路总功率的变化范围是4.5W～12W

    分析 分析电路连接，根据灯泡正常发光时的电流和电流表的量程确定电路中的最大电流，依据串联电路的特点计算变阻器接入电路中的最小值，并利用P=UI计算电路中的最大功率；根据电压表的量程，结合串联电路的特点计算变阻器连入电路中的最大值，利用P=UI计算电路的最小功率；把电压表与电流表的比值转换为电阻，据此判断．

    解答 解：由图可知，变阻器R1与L串联，电流表量程采用0-0.6A，灯泡正常工作时的电流I=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A＜0.6A，因此电路中最大电流为I大=0.5A，
    当I大=0.5A，小灯泡正常工作，U灯=U额=6V，灯泡电阻：R灯=$\frac{{U}_{额}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（6V）^{2}}{3W}$=12Ω，变阻器接入电路的电阻最小为R小，
    根据串联电路的特点：$\frac{{R}_{灯}}{{R}_{小}}$=$\frac{{U}_{灯}}{U-{U}_{灯}}$=$\frac{6V}{18V-6V}$=$\frac{1}{2}$，解得R小=24Ω，
    由P=UI可知，此时电路消耗的电功率最大：P大=UI大=18V×0.5A=9W；
    由图可知，变阻器R1与L串联，电压表测变阻器两端电压，当变阻器电阻变大时，其两端电压即电压表示数会变大，由电压表采用0-15V量程可得，变阻器两端最大电压U大=15V，
    当U大=15V时，变阻器接入电路的阻值最大，故电流表示数最小，电路消耗的总功率最小，
    灯泡两端电压：U'灯=U-U大=18V-15V=3V，
    电流表示数：I小=I'灯=$\frac{U{'}_{灯}}{{R}_{灯}}$=$\frac{3V}{12Ω}$=0.25A，
    变阻器接入电路的阻值：R大=$\frac{{U}_{大}}{{I}_{小}}$=$\frac{15V}{0.25A}$=60Ω，
    电路的最小功率：P小=UI小=18V×0.25A=4.5W；
    综上可得：
    1、滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围是24Ω～60Ω，故A不正确；
    2、因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R滑两端的电压分别为U滑=U-ILRL，U滑′=U-I'LRL，
    则△U滑=U滑-U滑′=（U-ILRL）-（U-I'LRL）=I'LRL-ILRL=（I'L-IL）R1=-△IRL，
    即$\frac{△{U}_{滑}}{△I}$=$\frac{-△I{R}_{L}}{△I}$=-RL=-24Ω，可得电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值始终为24Ω，故B正确；
    3、电流表的示数变化范围是0.25A--0.5A，故C正确；
    4、电路总功率的变化范围是4.5W～9W，故D不正确；
    故选BC．

    点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用以及电路的动态分析，难点是表示出电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值．

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    11．小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关．于是找来额定电流均小于0.6A，额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2，先后接在电源电压恒为6V的电路中，按照如图所示的电路开始探究．

    （1）根据图甲所示的电路图，将图乙所示实物图连接完整后．
    （2）若小雷连接电路后闭合开关，灯L1几乎不发光，移动滑片P也不能改变灯的亮 度．原因是他把滑动变阻器的AB（选填“A、B”或“C、D”）接线 柱接入了电路．
    （3）小雷排除故障后，按图乙所示的电路继续进行实验：
    ①闭合开关，滑片P向A（选填“A”或“B”）端移动，使灯L1发光，测出灯L1的相关物理量，记录和计算结果如表一：
    表一：
    次数电压/V实际功率/W电阻/Ω
    11.60.200.328.00
    22.50.240.6010.42
    32.80.260.7310.77
    ②请将记录数据时表格遗漏的内容是电流/A．（填写物理量/单位）
    （4）小雷注意到灯L1的亮度变化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮．结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮，它的实际功率越大．
    （5）用L2替换L1重复上面的实验时，需要改变电压表的量程，发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似
    （6）小雷在实验结束后与同学们讨论：
    ①有同学认为“用表一中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确．”这种说法错误的原因是：忽略了温度对小灯电阻的影响，
    ②有同学认为“把灯L1换成定值电阻，该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系，”你认为这种说法是正确的（选填“正确”或“错误”）．
    （7）另一位同学小华设计了如表二记录．你认为这张表格的设计是错误（选填“正确”或“错误”）的．原因灯泡的实际功率随实际电压的改变而改变，所以求功率的平均值没有意义
    表二：
    次数电压U/V电流I/A电功率P/W平均电功率P/W
    1    
    2   
    3   

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    8．甲乙两辅车作匀速直线运动，若两车在相同时间内经过的路程之比是2：1，则速度之比是2：1，若两车经过相同程所用时间之比是1：2，则速度之比是2：1．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    15．盛夏的晚上，小明在房间感到很热，他打开电风扇，风吹到身上感到凉快，请你就上述过程提出两个物理问题，并解答．
    示例：
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    问题2：电风扇的扇页为什么能转动？；
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    科目：初中物理 来源： 题型：多选题

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    C．在并联电路中的两盏灯，通过每盏灯的电流不可能一样
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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

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    （2）乙运动员前一半路程上平均速度是4m/s，后一半路程上平均速度是6m/s，则他全程平均速度为4.8 m/s．

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