9.如圖電路,燈泡標(biāo)有“12V,6W”,滑動(dòng)變阻器R1標(biāo)有“100Ω,1A”,電壓表量程為0~15V,電流表量程為0~0.6A,只閉合開關(guān)S1、S2,滑動(dòng)變阻器連入電路阻值為16Ω時(shí),燈正常發(fā)光;只閉合S1、S3,電流表示數(shù)為0.2A,忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響,下列說(shuō)法正確的是( 。
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.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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19.如圖甲是小亮探究電流與電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路,已知電源電壓為4.5V,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Ω 1A”,可供選擇的定值電阻的阻值為5Ω、10Ω、15Ω、25Ω和30Ω.

(1)小亮根據(jù)圖甲連接的實(shí)物電路如圖乙所示,其中一根導(dǎo)線連接是錯(cuò)誤的,請(qǐng)?jiān)趫D乙中將這根線打上“×”,并補(bǔ)畫出正確的連線.
(2)電路連接正確后,先用5Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),閉合開關(guān)后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示,則電路中的電流為0.4A;再將5Ω的定值電阻化成10Ω定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),移動(dòng)滑片直至電壓表示數(shù)為2V,并記錄電流表的示數(shù).
(3)小亮還想多測(cè)幾組數(shù)據(jù),但他不能選用的定值電阻是25Ω和30Ω.
(4)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小亮還想測(cè)出某一個(gè)未知電阻R1阻值,他設(shè)計(jì)了如圖所示的電路(滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R2,電源電壓未知并不變)請(qǐng)將下列步驟補(bǔ)充完整.

①閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到a端,記錄電流表的示數(shù)I1
②閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到b端,記錄電流表的示數(shù)I2
③待測(cè)電阻的表達(dá)式:Rx=$\frac{{I}_{2}R}{{I}_{1}-{I}_{2}}$(用已知量和測(cè)量量表示)

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20.2016年10月17日,神舟十一號(hào)載人飛船發(fā)射成功.2016年10月19日凌晨,神舟十一號(hào)飛船與天宮二號(hào)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接成功;神舟十一號(hào)飛船與天宮二號(hào)目標(biāo)飛行器交會(huì)對(duì)接后,沿橢圓形軌道飛行.以天宮二號(hào)為參照物,飛船是靜止(選填“靜止”或“運(yùn)動(dòng)”).穿越大氣層時(shí),飛船表面溫度升高,這是通過(guò)做功的方式增加內(nèi)能.

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17.小明在平面鏡中看身后墻上的時(shí)鐘,實(shí)際時(shí)間最接近8時(shí)的是下圖中的( 。
A.B.C.D.

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14.下列金屬制品中,主要利用金屬導(dǎo)熱性好的是( 。
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18.下列數(shù)據(jù)中,最接近實(shí)際情況的是( 。
A.云南省6月份平均氣溫約為8℃B.臺(tái)燈正常工作時(shí)的電流約為2A
C.成年人正常步行速度約為1.1m/sD.物理課本寬度約為16.9dm

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19.如圖所示,根據(jù)圖中小磁針的N極,請(qǐng)標(biāo)出:①圖中磁感線的方向;②電源的正、負(fù)極.

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