试题

题目:
青果学院(2008·太原)如图电路中,电源电压不变,灯L上标有“18V 18W”的字样,电压表所选量程为0~15V,电流表所选量程为0~3A.当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P移到a端时,灯L正常发光,电流表示数为1.15A.当开关S断开、滑动变阻器的滑片P移到距a端
3
4
ab长度时,电压表示数为15V.则在保证电路各元件安全的情况下,断开开关S,移动滑片P的过程中,灯L的最小功率为(  )



答案
A
解:由灯L上标有“18V 18W”的字样可知,灯的额定电压为18V、额定功率为18W.
当开关S闭合、滑片P移到a端时,灯L和滑动变阻器并联,
∵灯正常发光,
∴UL=U=U=18V,
灯丝电阻:
RL=
U
2
P
=
(18V)2
18W
=18Ω,
此时通过灯的电流:
IL=
P
U
=
18W
18V
=1A,
通过滑动变阻器的电流:
IR=I-IL=1.15A-1A=0.15A,
∴滑动变阻器的最大电阻:
R=
U
IR
=
18V
0.15A
=120Ω,
当开关S断开、滑片P移到距a端
3
4
ab长度时,滑动变阻器连入的电阻:
R′=
3
4
×120Ω=90Ω,
∵此时电压表示数为15V,是滑动变阻器两端的最大电压,
∴灯两端的最小电压:
U=U-UR=18V-15V=3V,
此时电路中的电流:
I′=
UR
R′
=
15V
90Ω
=
1
6
A,
灯L的最小功率:
P=UI′=3V×
1
6
A=0.5W.
故选A.
考点梳理
欧姆定律的应用;电功率的计算.
由灯的铭牌知道灯的额定电压和额定功率,可求出灯丝电阻.
当开关S闭合、滑片P移到a端时,灯L和滑动变阻器并联,因为灯正常发光,可求灯两端的电压和电源电压,再求出通过灯的电流,利用并联电路的电流关系求通过滑动变阻器的电流,进而利用欧姆定律求滑动变阻器的最大电阻;
当开关S断开、滑片P移到距a端
3
4
ab长度时,求出滑动变阻器连入的电阻,此时电压表示数为15V,是滑动变阻器两端的最大电压,灯两端的电压最小为3V,利用欧姆定律求出此时电路中的电流,再利用P=UI求灯的最小功率.
本题关键:一是分析电路图,确定当开关闭合和断开时的电路组成及连接方式,二是灵活运用欧姆定律和串并联电路的特点,三是灯的电阻随温度变化.
计算题;压轴题;图析法.
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