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二十四、电学综合计算
知识导航
1、分析电路连接情况列方程
2、通常以电源电压、定值电阻列方程
3、联立方程组求解
例题演练
一.选择题(共3小题)
1.如图甲所示,电源电压保持12V不变,电压表量程0∼15V,电流表量程0∼0.6A,第一次只闭合开
关S、S,将滑片P从B端移动到A端。第二次只闭合开关S、S,将滑片P从B端向A端移动,直至
12
小灯泡正常发光。图乙是这两次实验过程中绘制的电流表与电压表示数的关系图像。下列说法不正确的
是()
A.R0的阻值10Ω
B.小灯泡的额定功率2.5W
C.滑动变阻器的最大阻值20Ω
D.两次实验中,电路的最大功率6W
【解答】解:
(1)第一次只闭合开关S、S,变阻器与R串联,电压表测PA电阻丝两端的电压,电流表测电路的电
10
流,因电压表接在滑片上(电压表可看做开路),故变阻器的全部电阻丝接入电路,滑片移动时,变阻
器接入电路的阻值不变,总电阻不变,由欧姆定律可知,电路的电流不变,
由此可知,图像中的水平线为本次情况下电流表与电压表示数的关系图像,电路中的电流恒0.4A,P
在B端时,电压表的示数最大8V,由欧姆定律可得,变阻器的最大阻值:
R===20Ω;故C正确;
由欧姆定律和电阻的串联可得,R0的阻值:
R0=﹣R=﹣20Ω=10Ω,故A正确;
(2)第二次只闭合开关S、S,变阻器与R和灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测
20
电路的电流,则结合(1)的分析可知,图像中的曲线为本次情况下电流表与电压表示数的关系图像;
滑片P从B端向A端移动时,直至小灯泡正常发光,由图像知,灯的额定电流为:IL=0.5A,此时电压
表示数1V,
由欧姆定律可得,R0的电压为:
U=IR=0.5A×10Ω=5V,
0L0
由串联电路电压的规律,灯的额定电压为:
UL=U﹣U滑′﹣U0=12V﹣1V﹣5V=6V,
小灯泡的额定功率为:
P=UI=6V×0.5A=3W,故B不正确;
LLL
由图像可知,两次实验中电路的最大电流为:I大=0.5A,
则两次实验中电路的最大功率为:
P大=UI大=12V×0.5A=6W,故D正确;
故选:B。
2.如图甲所示,电源电压不变,第一次闭合开关S、S,断开S、S,滑动变阻器R的滑片置于最右端,
14232
R的滑片从最左端滑至最右端;第二次闭合开关S、S,断开S、S,将滑动变阻器R的滑片从阻值
123142
最大处移到小灯泡正常发光处。两次过程中电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。保证电路安全
的前提下,下列说法不正确的是()
A.电源电压8V
B.R1的最大阻值40Ω
C.任意闭合开关,电路的最大功率与最小功率之比5:1
D.闭合开关S、S,断开S、S,保证电路安全的前提下,R的变化范围4~40Ω
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