A. | 電源電壓為20V | |
B. | 只閉合S1、S2時(shí),為了保護(hù)元件的安全,滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍是16Ω~48Ω | |
C. | 只閉合S1、S2時(shí),燈泡的最小功率為0.375W | |
D. | R2的阻值為16Ω |
分析 燈泡在額定電壓下正常發(fā)光,分析清楚電路結(jié)構(gòu),根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)應(yīng)用歐姆定律求出電源電壓;
由歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值與最小阻值,然后確定滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍;
當(dāng)電路電流最小時(shí),燈泡功率最小,由電功率公式求出燈泡最小功率;
由串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出電阻R2的阻.
解答 解:A、由圖示電路圖可知,只閉合開關(guān)S1,S2時(shí),燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接在電源兩端,
滑動(dòng)變阻器連入電路阻值為16Ω時(shí),燈正常發(fā)光,
則電路電流等于燈泡額定電流I=IL=$\frac{{P}_{L額}}{{U}_{L額}}$=$\frac{6W}{12V}$=0.5A,
電源電壓:U=UL+IR1=12V+0.5A×16Ω=20V,故A正確;
B、燈泡電阻:RL=$\frac{{U}_{L額}}{{I}_{L額}}$=$\frac{12V}{0.5A}$=24Ω,
由電路圖可知,只閉合S1,S2時(shí),燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表測(cè)電路電流,電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓,
此時(shí)燈泡正常發(fā)光,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最小,為16Ω,
電壓表示數(shù)等于其量程15V時(shí)滑動(dòng)變阻器電路的阻值最大,
此時(shí)電路電流最小,I最小=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{U-{U}_{滑最大}}{{R}_{L}}$=$\frac{20V-15V}{24Ω}$=$\frac{5}{24}$A;
滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值:R滑最大=$\frac{{U}_{滑最大}}{{I}_{最小}}$=$\frac{15V}{\frac{5}{24}A}$=72Ω,
只閉合S1,S2時(shí),為了保護(hù)元件的安全,滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍是16Ω~72Ω,故B錯(cuò)誤;
C、只閉合S1,S2時(shí),燈泡的最小功率PL最小=I最小2RL=($\frac{5}{24}$A)2×24Ω≈1.04W,故C錯(cuò)誤;
D、由電路圖可知,只閉合S1,S3時(shí),燈泡與電阻R2串聯(lián),此時(shí)電流表示數(shù)為0.2A,
電路總電阻:R=$\frac{U}{I}$=$\frac{20V}{0.2A}$=100Ω,電阻R2的阻值:R2=R-RL=100Ω-24Ω=76Ω,故D錯(cuò)誤;
故選A.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn),以及歐姆定律的計(jì)算與應(yīng)用;關(guān)鍵是開關(guān)閉和斷開時(shí)電路串并聯(lián)的辨別;難點(diǎn)是為保證各電路元件安全使用時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻大小的判斷.
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