试题

题目:
青果学院(2010·柳州)如图所示,电源电压为6V,一只标有“3V  3W”的小灯泡与一个最大阻值为9Ω的滑动变阻器串联,在保证电路安全工作的前提下,电路消耗的最大功率和滑动变阻器两端的最大电压分别为(  )



答案
A
解:小灯泡的额定电流:IL=
PL
UL
=
3W
3V
=1A,故电路允许通过的最大电流是1A,
电路消耗的最大功率:P=UIL=6V×1A=6W,
当滑动变阻器阻值最大时,滑动变阻器两端的电压最大,
小灯泡的电阻:RL=
U
2
L
PL
=
(3V)2
3W
=3Ω,
电路的总电阻:R=RL+R=3Ω+9Ω=12Ω,
电路中的电流:I=
U
R
=
6V
12Ω
=0.5A,
滑动变阻器两端的最大电压:U=IR=0.5A×9Ω=4.5V.
故选 A.
考点梳理
电功率的计算;滑动变阻器的使用;欧姆定律的应用.
小灯泡的额定电压“3V”和额定功率“3W”就已经决定了该电路所允许通过的最大电流,所以要算电路消耗的最大功率,就需要先算出小灯泡的额定电流,额定电流可根据公式I=
P
U
进行计算.算出小灯泡的额定电流以后,就可以根据公式P=UI算出电路消耗的最大功率.
当滑动变阻器的阻值最大时,电路中的电流最小,灯泡两端的电压最小,滑动变阻器两端的电压最大.要计算当滑动变阻器阻值为9Ω时变阻器两端的电压时,我们需要先算出此时电路中的电流是多少.而要算电流,我们还需要先算出小灯泡的电阻(灯泡电阻可根据公式R=
U2
P
进行计算),然后算出小灯泡和滑动变阻器的总电阻,再根据欧姆定律公式I=
U
R
算出电路中的电流,最后根据公式U=IR就可以算出滑动变阻器两端的电压.
本题考查了学生对于欧姆定律的应用和电功率公式的应用,难易适中,是一道好题.
解答本题要清楚:小灯泡的额定电流决定了电路允许通过的最大电流;滑动变阻器的阻值大小决定了它两端的电压大小;运用欧姆定律和电功率公式分析是解答本题的关键.
计算题;应用题;压轴题.
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