如图所示电路,电源两端电压为9V,且保持不变。R为保护电阻,滑动变阻器的最大阻值为50Ω,L为标有“6V3W”...
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如图所示电路,电源两端电压为9V,且保持不变。R为保护电阻,滑动变阻器的最大阻值为50Ω,L为标有“6V 3W”的小灯泡,灯丝电阻不变。电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。闭合开关S后,要求灯L两端的电压不超过额定电压,且两电表的示数均不超过各自的量程,则滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为R′。下列判断中正确的是:
A. R′=9Ω B. 电流表的示数变化范围为0.3A~0.6A
C. R =5Ω D. 电压表的示数变化范围为0 V ~ 1.5 V
【回答】
A
【考点】滑动变阻器的原理及其使用,欧姆定律及其应用
【解析】
【分析】由图可知灯泡、电阻及滑动变阻器为串联,电压表测量滑动变阻器的电压,则当滑动变阻器阻值短路时电流表示数最大,但不能超过额定电流,所以可求得R的阻值;随着滑动变阻器接入电阻的增大,电路中电流减小,所以电流表不会超过量程,由串联电路的电压规律可得出电压表示数越大,则当电压表达最大电压时,滑动变阻器的阻值为最大允许接入阻值. 【解答】已知小灯泡的规格“6V 3W”,因为P=UI;所以I额=P额/U额=3W/6V=0.5A, 小灯泡的电阻为RL=U额/I额=6V/0.5A=12Ω 因为灯泡、电阻及滑动变阻器为串联,所以R总=R+RL+R滑,当滑动变阻器的连入电阻为零时,灯正常发光,所以,解得
因为电压表量程为0—3V,所以滑动变阻器两端的最大电压为3V,当电压表示数为U2=3V时,灯泡及保护电阻上的电压: U1=U﹣U2=9V﹣3V=6V; 此时电路中的电阻最大,由欧姆定律可知,电路中的电流最小, I小= 此时滑动变阻器的最大接入电阻: R'=U滑/I小=3V/0.33A=9Ω 由以上分析可知:电流表的示数变化范围为0.33A~0.5A,电压表的示数变化范围为0V~3V. 所以A正确 【点评】动态电路分析、欧姆定律是中考必考内容,应熟练掌握。
知识点:欧姆定律单元测试
题型:选择题