在如图所示的电路中,设电源电压不变,灯L电阻不变.闭合开关S,在变阻器滑片P移动过程中,电流表的最小示数为0.2A,电压表V的最大示数为4V,电压表V1的最大示数ULmax与最小示数ULmin之比为3:2.则下列判断中正确的是A.电源电压为6VB.L的阻值为20ΩC.滑动变阻器的最大电阻为40ΩD.电路中的最大电流为0.3A
网友回答
D
解析分析:(1)首先判断出电路的连接方式为串联,电流表测电路电流,电压表V测滑动变阻器两端的电压,电压表V1测小灯泡L两端的电压.(2)电流表示数最小时就是电路中总电阻最大时,此时电压表V1的示数最小,电压表V的示数最大;电压表V1的示数最大时,电路中总电流最大,总电阻最小.(3)结合题意,根据选项内容分别计算,判断正误.
解答:由电路图可知,电灯L与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表V测滑动变阻器两端的电压,电压表V1测小灯泡L两端的电压.(1)当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路中的电流最小I=0.2A;此时电压表V的最大U2=4V,电压表V1的示数最小为ULmin;∴滑动变阻器最大阻值:R===20Ω灯泡L两端电压:ULmin=IRL,电源电压:U=I(R2+RL)=0.2A×(20Ω+RL)=4+0.2RL.(2)当滑动变阻器接入电路的阻值为零时,电路中的电流最大为I′,此时灯泡L两端的电压ULmax最大等于电源电压,则ULmax=I′RL.①∵电压表V1的最大示数与最小示数之比为3:2;∴===,I′=I=×0.2A=0.3A∴电源电压U=I′RL=0.3RL②电源两端电压不变,灯L的电阻不随温度变化,∴4+0.2RL=0.3RL解得灯泡电阻RL=40Ω,电源电压U=12V故选D.
点评:本题难度比较大,考查学生分析电路,并能运用欧姆定律和电功率进行相关计算;在分析过程中一定要细心,抓住不变量和电路特点.