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如图甲所示,电源电压恒为9伏,滑动变阻器的最大阻值为100欧,电流在0.1安~0.4安之间时电子元件均能正常工作.若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,则下列判断正确的是( )

A.电子元件工作时,电阻保持不变
B.电子元件处于正常工作状态时,电路消耗的最小功率为3.6瓦
C.当P在中点时,电子元件与滑动变阻器的电压之比为1:1
D.为使电子元件处于正常工作状态,滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5欧~70欧
【答案】分析:从图象可知,电流与电子元件两端的电压不是正比关系,电子元件处于正常工作状态时,电路消耗的最小功率根据公式P=UI可求.
当P在中点时,无法判断电子元件与滑动变阻器电阻的大小关系,
由图象可知,电路电流最小为0.1A,电流最大为0.4A,找到对应的电压,根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器两端的电压,进一步求出滑动变阻器接入电路的电阻.
解答:解:从图象可知,电子元件的电阻是在变化的,故A错误,
当电路消耗的功率最小时,电路电流最小,为I=0.1A,电路消耗的最小功率P=UI=9V×0.1A=0.9W,故B错误.
因为电子元件与滑动变阻器串联,通过的电流相等,所以电子元件与滑动变阻器串联两端的电压之比就等于两电阻之比,无法判断电子元件与滑动变阻器电阻的大小关系,所以无法判断它们两端电压的关系.故C错误.
电路电流最小为0.1A,电子元件两端的最小电压为2V,所以滑动变阻器两端的最大电压为U1=9V-2V=7V,滑动变阻器接入电路的电阻最大,R===70Ω,
电路电流最大为0.4A,电子元件两端的最大电压为4V,所以滑动变阻器两端的最小电压为U2=9V-4V=5V,滑动变阻器接入电路的电阻最小,R===12.5Ω.
所以滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5欧~70欧.故D正确.
故选D.
点评:本题考查电阻、电压、电功率等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是计算滑动变阻器的电阻范围,重点是学会根据图象分析问题.
练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

(2009?黔南州)如图甲所示,电源电压为U0V保持不变,滑动变阻器R的最大阻值为RpΩ.R1的阻值为R0Ω.闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P处于不同位置,得到四组电压和电流对应的数据a、b、c、d,作出如图乙所示的U-I图象(坐标原点0表示电压、电流的数值为0),a、b、c、d的连线为一直线,该直线的延长线交纵轴于E点,交横轴于F点,则在E点时电压表的示数是
U0
U0
V,在F点时电流表的示数是
U0
R0
U0
R0
A.

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(2012?昌平区二模)有一种亮度可以调节的小台灯,其电路图如图甲所示.电源电压保持不变,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示.调节滑动变阻器,当灯泡两端电压为额定电压12V时,滑动变阻器接入电路的电阻为R1,此时灯泡L电阻与R1的比值为4:1;调节滑动变阻器R,使灯泡L的功率为3.6W,此时滑动变阻器R连入电路的阻值为
15
15
Ω.

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(2012?鼓楼区二模)在“探究电流跟电阻关系”的实验中,小刚设计的实验电路图如图甲所示,电源电压恒为6V,滑动变阻器规格为“30Ω 1A”.改变电阻R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,保持R两端的电压不变,记下三次的电流和电阻值如下表.

实验次数 电阻R/Ω 电流I/A
1 5 0.4
2 10 0.2
3 15
0.13
0.13
(1)请用笔划线代替导线,按电路图将实物连接起来(图乙).
(2)实验过程中,移动滑片时眼睛应该注视
电压表
电压表
,使其
读数达到2V
读数达到2V
为止.
(3)第2次实验和第1次相比,滑动变阻器接入电路的阻值
变大
变大
,调节后滑动变阻器上电压和原来比
不变
不变
(均选填“变大”、“变小”或“不变”).
(4)第3次实验时电流表示数如图丙所示,请将表格空白处填写完整.
(5)实验过程若出现电流表示数为0、电压表示数为6V,电路故障是
电阻R断路
电阻R断路

(6)如果换另一阻值为20Ω的电阻进行第4次实验,
不能
不能
(选填“能”或“不能”)继续完成实验,若能,推断电流表的读数;若不能,说出理由.
滑动变阻器无论怎样调节都不能使定值电阻电压达到2V
滑动变阻器无论怎样调节都不能使定值电阻电压达到2V

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科目:初中物理 来源: 题型:

如图甲所示,电源电压不变,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”的字样,小灯泡的额定电压为6V,图乙是通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图象,当滑动变阻器的滑片P在b端时,电压表的示数为2V.
求:
(1)此时小灯泡的电阻和电源电压.
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器连入电路的阻值.

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为了防止酒驾事故的出现,酒精测试仪已被广泛应用.交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图甲所示:电源电压恒为8V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为60Ω(如图乙所示).使用前要通过调零旋扭(即滑动变阻器R1的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的示数为6V.
(1)电压表的示数为6V时,滑动变阻器R1的接入电路的电阻值为多少?
(2)调零后,R1的电阻保持不变.某驾驶员对着酒精测试仪吹气10s,电流表的示数达到0.2A,此时电压表的示数为多少?传感器电阻R2的阻值是多少?
(3)现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml≤酒精气体浓度≤0.8mg/ml,根据图乙图象判断该驾驶员是否为酒驾.

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