滑动变阻器在电功率中计算试题答案及解析

一.选择题(共29小题) 1.(2009?西藏)如图所示,设电源电压保持为12V不变,小灯泡上标有“3V 1.5W”的字样,电流表的量程是0~0.6A,滑动变阻器的规格是“50Ω 1A”,为了保证电路各元件都能安全使用,则滑动变阻器连入电路的最小阻值和整个电路消耗的最大功率分别是( )

A.18Ω,6W B.25Ω,7.2W C.0Ω,2W D.6Ω,12W 考点:电功率的计算;串联电路的电流规律;欧姆定律的应用;电阻的串联。 专题:计算题;动态预测题。

分析:要想求出滑动变阻器连入电路的最小阻值,只需要确定电路中的最大电流,利用公式IL=

计算出

小灯泡的电流,再与电流表和滑动变阻器相比较,选择合适的电流,利用公式R=计算总电阻,并利用公

式RL=

计算灯泡的电阻,结合串联电路中电阻的规律,计算出滑动变阻器的阻值,最后利用公式P=

计算功率.

解答:解:∵PL=1.5W,UL=3V, ∴IL=

=

=0.5A,RL=

=

=6Ω.

又∵I表大=0.6A,I滑大=1A,为了保证电路各元件都能安全使用, ∴所以电路中的电流取0.5A, R总==

=24Ω,

R=R总﹣RL=24Ω﹣6Ω=18Ω; P大=

=

=6W.

故选A.

点评:本题考查了利用电功率的公式及其变形公式,计算电功率、电流和电阻,以及根据串联电路的特点选择合适的电流.

2.(2009?荆州)在如图所示的电路中,电源电压U=12V,定值电阻R0=8Ω,R为最大电阻为20Ω的滑动变阻器,当移动滑片使R消耗的电功率为4W时,下列说法正确的是( )

A.R连入电路的电阻一定为16Ω B.R连入电路的电阻一定为4Ω 为8W D.电源消耗的总功率可能为6W

考点:电功率的计算;欧姆定律的应用;电路的动态分析。

C.R0消耗的功率一定

专题:计算题;方程法。

分析:设滑动变阻器连入的电阻为R,利用欧姆定律求出电路中的电流I,而P=IR=4W,列出方程求出R值,再求出R0和整个电路的电功率,据此分析判断. 解答:解:设滑动变阻器连入的电阻为R, I=

=

2

此时R消耗的电功率: P=IR=(解得:

R1=4Ω或R2=16Ω,故A、B错; 电路中的电流: I1=

=1A或I2=

=0.5A,

2

)R=4W,

2

R0消耗的功率:

2222

P0=(I1)R0=(1A)×8Ω=8W,或P0′=(I2)R0=(0.5A)×8Ω=2W,故C错; 电路消耗的总功率:

P总=UI1=12V×1A=12W,或P总′=UI2=12V×0.5A=6W,故D正确. 故选D.

点评:本题考查了学生对欧姆定律和电功率的计算公式的掌握和运用,能根据条件列出方程解出R的可能

2

值是本题的关键;在串联电路中,灵活选用公式P=IR计算. 3.(2009?贵阳)如图所示,将滑动变阻器滑片P从某一位置移动到另一位置,则电压表的示数由8V变为6V,电流表示数相应由0.4A变为0.6A,那么定值电阻R0的电功率改变量为(不计温度对电阻的影响,电源电压保持不变)( )

A.12W B.4W 考点:电功率的计算。 专题:计算题;方程法。

C.8W

D.2W

分析:已知电源电压不变、R0的阻值不变.利用滑动变阻器滑片滑动时对应的电压表和电流表示数得出等式U=R0I+U滑动变阻器,可解得R0的值,利用电功率计算公式计算出R0两种情况下的电功率,则可求得R0的电功率改变量.

解答:解:设电源电压为U,则根据题意得

U=U0+U滑1=R0I1+U滑1=0.4A?R0+8V ①

U=U0+U滑2=R0I2+U滑2=0.6A?R0+6V ② 由①②两式解得R0=10Ω

′2222

则定值电阻R0的电功率改变量△P=P0﹣P0=I2R0﹣I1R0=(0.6A)×10Ω﹣(0.4A)×10Ω=2W 故选D.

点评:本题考查的是电功率的计算公式P=UI=IR,利用已知量无法直接求得其他的量,所以运用了列方程组的方法.

2

4.(2008?乌鲁木齐)某调光灯电路如图所示,当滑动变阻器达到滑片P滑至a端时,灯泡L的功率为36W;滑片P滑至b端时,灯泡L的功率为9W,则滑片P滑至ab的中点时,灯泡L的功率为( )

A.16W B.18W C.22.5W D.25W 考点:电功率的计算。 专题:计算题;方程法。 分析:滑动变阻器达到滑片P滑至a端时电路为L的简单电路,当滑片P滑至b端时电路为L与滑动变阻器的最大阻值R串联,当滑片P滑至ab的中点时电路为L与R串联;根据串联电路电阻特点求出电路的总电阻,根据欧姆定律求出电路中的电流,再根据P=IR表示出灯泡实际功率的方程,解方程即可得出滑片P滑至ab的中点时的功率. 解答:解:设电源的电压为U,

当滑动变阻器达到滑片P滑至a端时,电路为L的简单电路; 灯泡的功率为:P1=

=36W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①

2

当滑片P滑至b端时,电路为L与滑动变阻器的最大阻值R串联; 电路中的电流为I2=

2

)RL=9W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

2

此时灯泡的功率为P2=I2R=(

当滑片P滑至ab的中点时,电路为L与R串联, 此时电路中的电流为I3=

此时灯泡的功率为P3=I3×RL=(

2

)×RL﹣﹣﹣③

2

由①②③可得P3=16W.

故选A.

点评:本题考查了串联电路的特点和电功率公式的应用,关键是分清滑动变阻器的滑片处于不同位置时电路的连接情况. 5.(2006?河北)如图所示,电源电压U=18V,小灯泡L的额定电压为9V当滑动变阻器的滑片P移至中点时,小灯泡L正常发光;当滑片P移至最右端时,小灯泡L的实际功率为6W,则小灯泡额定功率和滑动变阻器的最大阻值分别为( )

A.13.5W 6Ω

B.6W 13.5Ω

C.6W 12Ω

D.13.5W 12Ω

考点:电功率的计算。 专题:计算题。

分析:分析电路图,知道当P在中点和右端时的电路组成和已知量,根据欧姆定律和串联电路的特点分析求解.

解答:解:(1)P在中点时(连入电阻为R),灯泡正常发光,说明此时灯泡两端的电压为9V,变阻器两端的电压为9V,即变阻器的最大阻值R为灯泡电阻RL的两倍,RL=R′=R. (2)当P移动到最右端时(电阻全连入为R),

解得:R=12Ω RL=R′=R=6Ω.

故选D.

点评:会分析当P在中点(连入电阻为R),和右端时(电阻全连入为R)的电路组成;使用欧姆定律时注意三量(I、U、R)同体.

6.家庭常用的可调节亮度的台灯,其基本原理如图所示.把台灯接入家庭照明电路中,当闭合开关S后(设灯泡的电阻和电源电压u不变),下列说法正确的是( )

A.当滑片P向左移动时,灯泡L中的电流变小 B.当滑片P向左移动时,灯泡L两端电压变小 C.当滑片P在移动过程中,灯泡暗时比亮时台灯装置省电 D.当滑片P在移动过程中,灯泡暗时比亮时台灯装置并不省电,因为滑动变阻器也要消耗电能 考点:电功率的计算;欧姆定律的应用。 专题:应用题。

分析:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,当滑片P向左移动时接入电路电阻变小,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化;根据P=IR可知灯泡实际功率的变化,由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知亮暗的变化,根据P=UI可知电路是否省电.

解答:解:当滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小、电路的总电阻变小, 根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,灯泡两端的电压变大,故AB选项不正确;

2

根据P=IR可知,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮; 根据P=UI可知电路消耗的电功率变大;

反之,当滑片右移时灯泡变暗,电路消耗的电功率变小,故C选项正确,D不正确. 故选C.

点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用,关键是知道灯泡的亮暗取决于灯泡的实际功率.

2

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