分析 由电路图可知,灯泡与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)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;
(2)根据P=UI求出灯泡的额定电流,然后与电流表的量程相比较确定电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路的总功率最大,根据P=UI求出电路中的最大总功率,根据欧姆定律求出电路中的总电阻和灯泡的电阻,根据电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值;当电压表的示数最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出此时灯泡两端的电压,利用欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的最大阻值,进一步得出答案.
解答 解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)在滑动变阻器滑片向左移动的过程中,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,
由I=$\frac{U}{R}$可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;
(2)由P=UI可得,灯泡的额定电流:
IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A,
因串联电路中各处的电流相等,且电流表所选量程为0~0.6A,
所以,电路中的最大电流I大=0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的总功率最大,
电路消耗的最大总功率:
P大=UI大=18V×0.5A=9W,
电路中的总电阻:
R=$\frac{U}{{I}_{大}}$=$\frac{18V}{0.5A}$=36Ω,
灯泡的电阻:
RL=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
R2小=R-RL=36Ω-12Ω=24Ω;
当电压表的示数U2大=15V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,灯泡两端的电压:
UL小=U-U2大=18V-15V=3V,
此时电路中的电流:
I小=$\frac{{U}_{L小}}{{R}_{L}}$=$\frac{3V}{12Ω}$=0.25A,
则变阻器接入电路中的最大阻值:
R2大=$\frac{{U}_{2大}}{{I}_{小}}$=$\frac{15V}{0.25A}$=60Ω,
则滑动变阻器接入电路中阻值的范围为24Ω~60Ω.
故答案为:变大;24Ω~60;9.
点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是电路中最大电流的确定和根据串联电路的分压特点判断出电压表的示数最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最大.
科目:初中物理 来源: 题型:解答题
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A. | 动能增加,势能减少,机械能不变 | B. | 动能增加,势能增加,机械能增加 | ||
C. | 动能减少,势能不变,机械能减少 | D. | 动能不变,势能不变,机械能不变 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 图a中使用的是动滑轮,图b中使用的是定滑轮 | |
B. | 使用定滑轮可以省力,使用动滑轮可以改变拉力的方向 | |
C. | 使用动滑轮时,既可以省力又可以省功 | |
D. | 提升同一重物时,用动滑轮比定滑轮省力,动滑轮的机械效率比定滑轮的机械效率低 |
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A. | 煤、石油、天然气是不可再生能源 | |
B. | 超声波、电磁波在真空中的传播速度是相同的 | |
C. | 利用模拟信号传输信息比用数字信号抗干扰能力强 | |
D. | 微波通信、卫星通信和光纤通信都是通过光缆来传输信号的 |
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