賈元真 富春竹 祝蕊
1. 如圖1,電源電壓為4.5 V且保持不變,小燈泡L標有“2.5 V? 1.25 W”字樣,滑動變阻器R的最大阻值是40 Ω,電壓表選擇0~3 V的量程。忽略小燈泡電阻的變化,閉合開關(guān)后,在此電路中小燈泡工作時的最小功率為 W。
2. (2021·遼寧·大連模擬)如圖2甲所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S后,滑片P從B端移動到A端的過程中,電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的關(guān)系圖象如圖2乙所示,下列判斷正確的是( )。
[U/V][I/A][0.6][0.4][0.2][0][2][4] [A] [V] [S][R1][R2][P][A][B ][甲][乙][圖2]
A. 電源電壓為4 V
B. 電路總功率的最大值為3.6 W
C. R1電功率的最小值為0.4 W
D. R2的最大阻值為10 Ω
3. (2021·遼寧·沈陽)如圖3所示,當開關(guān)閉合時,電壓表V1、V2的示數(shù)分別為10 V和4 V,已知電動機M的線圈電阻為1 Ω,R是阻值為4 Ω的定值電阻,則R兩端的電壓是 V,電動機的電功率是 W。
提分錦囊
1. 本題易忽略電路的安全性。由于電壓表選擇了0~3 V的量程,所以滑動變阻器兩端的電壓最大值是3 V,即燈L兩端電壓最小值是1.5 V。
2. 本題易審題不清,誤把圖2乙當作定值電阻的I-U圖象。兩電阻串聯(lián),電壓表測滑動變阻器兩端的電壓。當滑片位于A端時,電路中只有R1工作,電路中的電流最大,由圖2乙可知此時Imax = I1 = 0.6 A,由[I=UR]得等式①:U = U1 = I1R1 = 0.6 A × R1;當滑片位于B端時,滑動變阻器以最大阻值接入電路,電路中的電流最小,由圖2乙可知此時Imin = I1' = I2 = 0.2 A,U2 = 4 V,得等式②:U = U1 '+ U2 = I1'R1+U2 = 0.2 A × R1 + 4 V。聯(lián)立①②兩式得R1 = 10 Ω,U = 6 V;電路消耗的最大功率Pmax = UImax = 6 V × 0.6 A = 3.6 W;R1消耗的最小功率P2 = I1'2R1 = (0.2 A)2 × 10 Ω = 0.4 W;滑動變阻器的最大阻值[R2=U2I2=4 V0.2 A=20 Ω]。
3. 本題易誤選用公式P = I2R計算非純電阻用電器的電功率。電阻R和電動機M串聯(lián),電壓表V1測電源兩端的電壓U,電壓表V2測電阻R兩端的電壓UR。電動機兩端電壓UM = U - UR = 10 V - 4 V = 6 V,[IR=URR=4 V4 Ω=1 A],在串聯(lián)電路中I = IR = IM,則電動機消耗的電功率PM = UMIM = 6 V × 1 A = 6 W。
答案:1. 0.45? ? ?2. BC? ? 3. 4 6