小宇同学设计了一盏可调亮度的简易台灯．图为电路原理图，其中L为小灯泡，R为滑动变阻器，E为电压保持不变且低于安全电压的电源，S为开关．关于这盏台灯，下列说法中正确的是（ ）| A． | 滑片P由a滑向b的过程中，灯泡变亮，电路越省电，能量利用率越高 | |
| B． | 滑片P由a滑向b的过程中，灯泡变亮，电路越费电，能量利用率越高 | |
| C． | 滑片P由b滑向a的过程中，灯泡变亮，电路越省电，能量利用率越高 | |
| D． | 滑片P由b滑向a的过程中，灯泡变亮，电路越费电，能量利用率越高 |
分析 由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化，利用灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知亮暗的变化；根据P=UI可知电路消耗总功率的变化，进一步判断是省电还是费电；灯泡消耗的电功率和电路消耗总功率的比值即为能源的利用率，根据串联电路的特点和P=I2R进行比较．
解答 解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，
滑片P由a滑向b的过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由I=$\frac{U}{R}$可知，电路中的电流变小，
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P=I2R可知，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗，故AB不正确；
由P=UI可知，电路消耗的总功率变小，相同时间内消耗的电能减少，即越省电，
能量利用率η=$\frac{{P}_{L}}{{P}_{总}}$×100%=$\frac{{I}^{2}{R}_{L}}{{I}^{2}（{R}_{L}+R）}$×100%=$\frac{{R}_{L}}{{R}_{L}+R}$×100%，
则能量利用率越越低；
反之，滑片P由b滑向a的过程中，电路中的电流增大，灯泡的实际功率增大，灯泡变亮，电路越费电，能量利用率越高，故C不正确，D正确．
故选D．
点评 本题考查了电路的动态分析，涉及到欧姆定律、电功率公式和效率公式的应用，要注意灯泡消耗的电功率和电路消耗总功率的比值即为能源的利用率．
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普通高中同步练习册系列答案科目：初中物理 来源： 题型：解答题
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科目：初中物理 来源： 题型：填空题
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科目：初中物理 来源： 题型：选择题
| A． | 电能转化为机械能 | |
| B． | 化学能转化为机械能 | |
| C． | 化学能转化为电能，再转化为机械能 | |
| D． | 电能转化为化学能，再转化为机械能 |
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科目：初中物理 来源： 题型：选择题
| A． | $\frac{{ρ}_{1}+{ρ}_{2}}{2}$ | B． | $\frac{{ρ}_{1}{ρ}_{2}}{{ρ}_{1}+{ρ}_{2}}$ | C． | $\frac{{ρ}_{1}+{ρ}_{2}}{2{ρ}_{1}{ρ}_{2}}$ | D． | $\frac{{ρ}_{1}^{2}{+ρ}_{2}^{2}}{2}$ |
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