(2010•工业园区二模)在如图所示的电路中,设电源电压不变,灯L电阻不变.闭合开关S,在变阻器滑片P移动过程中,电流表

(2010•工业园区二模)在如图所示的电路中,设电源电压不变,灯L电阻不变.闭合开关S,在变阻器滑片P移动过程中,电流表的最小示数为0.2A,电压表V的最大示数为4V,电压表V1的最大示数ULmax与最小示数ULmin之比为3:2.则根据以上条件能求出的物理量有(  )
A.只有电源电压和L的阻值
B.只有L的阻值和滑动变阻器的最大阻值
C.只有滑动变阻器的最大阻值
D.电源电压、L的阻值和滑动变阻器的最大阻值
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zhoujiu 幼苗

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解题思路:(1)首先判断出电路的连接方式为串联,电流表测电路电流,电压表V测滑动变阻器两端的电压,电压表V1测小灯泡L两端的电压.
(2)电流表示数最小时就是电路中总电阻最大时,此时电压表V1的示数最小,电压表V的示数最大;电压表V1的示数最大时,电路中总电流最大,总电阻最小.
(3)结合题意,根据选项内容分别计算,判断正误.

由电路图可知,电灯L与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表V测滑动变阻器两端的电压,电压表V1测小灯泡L两端的电压.
(1)当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路中的电流最小I=0.2A;
此时电压表V的最大U2=4V,电压表V1的示数最小为ULmin
∴滑动变阻器最大阻值:R=
U2
I=[4V/0.2A]=20Ω,
灯泡L两端电压:ULmin=IRL
电源电压:U=I(R2+RL)=0.2A×(20Ω+RL)=4+0.2RL
(2)当滑动变阻器接入电路的阻值为零时,电路中的电流最大为I′,
此时灯泡L两端的电压ULmax最大,等于电源电压,
则ULmax=I′RL
①∵电压表V1的最大示数与最小示数之比为3:2;

ULmax
ULmin=
I′RL
IRL=[I′/I]=[3/2],
I′=[3/2]I=[3/2]×0.2A=0.3A,
∴电源电压U=I′RL=0.3RL
②电源两端电压不变,灯L的电阻不随温度变化,
∴4+0.2RL=0.3RL
解得灯泡电阻RL=40Ω,电源电压U=12V
因此可以求出电源电压、灯泡电阻、滑动变阻器的最大阻值;
故选D.

点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;滑动变阻器的使用.

考点点评: 本题难度比较大,考查学生分析电路,并能运用欧姆定律和电功率进行相关计算;在分析过程中一定要细心,抓住不变量和电路特点.

1年前

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