Question

【題目】如圖，電源電壓恒為9V，R1=9Ω，滑動變阻器的規(guī)格為“50Ω 0.5A”，電流表的量程為“0～3A”，電壓表的量程為“0～15V”，小燈泡上標(biāo)有“6V ？”字樣，通過燈泡的電流隨電壓變化關(guān)系如圖乙．在保證電路安全的情況下．則下列說法錯誤的是

A. 由圖可知，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為7.5Ω

B. 當(dāng)S1、S2都斷開，滑動變阻器接入電路的阻值范圍是14Ω～50Ω

C. S1、S2都閉合時(shí)，10s的時(shí)間內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量為90J

D. S1、S2都閉合時(shí)，電路消耗的范圍是10.62W～27W

Answer 1

【答案】D

【解析】

考查的是串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是電路連接方式的判斷、確定串并聯(lián)電路中的最大電流，即可解題。

根據(jù)題意知道，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓是：UL =6V，由乙圖知道，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流是：IL =0.8A，由歐姆定律知道燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是：，故A正確；

由電路圖知道，當(dāng)S1、S2 都斷開時(shí)，燈泡和滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端的電壓，電流表測電路中的電流；由于滑動變阻器的規(guī)格為“50Ω 0.5A”，所以，滑動變阻器允許通過的最大電流為0.5A（小于燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流），又因?yàn)榇��?lián)電路中電流處處相等，所以在保證電路安全的情況下，電路中的最大電流是：I大 =0.5A，此時(shí)滑動變阻器接入電路中的阻值最小，由圖乙知道，此時(shí)燈泡兩端的電壓UL′=2V，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)知道，滑動變阻器R2 兩端的電壓是：U2 =U-UL′=9V-2V=7V，故滑動變阻器接入電路中的最小阻值是：；當(dāng)滑動變阻器接入電路中的阻值最大為50Ω時(shí)，電路中的電流最小，各元件是安全的，所以，滑動變阻器接入電路的阻值范圍是14Ω～50Ω，故B正確；

當(dāng)S1 、S2 都閉合時(shí)，由圖知道，燈泡被短路，R1 與R2 并聯(lián)，所以，R1 兩端的電壓等于電源電壓為9V，則10s內(nèi)R1 產(chǎn)生的熱量是：，故C正確；

當(dāng)S1 、S2 都閉合時(shí)，燈泡被短路，R1 與R2 并聯(lián)，電流表測干路中的電流；由歐姆定律知道，通過定值電阻R1 的電流是：；由于滑動變阻器允許通過的最大電流為0.5A，所以，電路中的最大總電流：，故電路消耗的最大功率：；當(dāng)滑動變阻器R2 接入電路中的阻值最大時(shí)，通過變阻器的電流最小，且最小電流是：，則電路的最小總電流是：，故電路消耗的最小功率是：，即S1 、S2 都閉合時(shí)，電路消耗功率的范圍為10.62W～13.5W，故D錯誤，符合題意，故選D。