滑动变阻器在电功率中计算试题答案及解析

解答:解:A、当滑动变阻器的滑片移到a端时(此时滑动变阻器的阻值为0),电路中只有灯泡L,此时电路的总电阻最小,而总功率是最大的.因为电源电压是6V,等于灯泡的额定电压,所以灯泡此时消耗的实际功率等于额定功率,即为3.6W,故选项A是错误的;

B、当滑动变阻器的滑片移到b端时(此时滑动变阻器的阻值为最大值),此时电路的总电阻最大,而总功率是最小的; 灯泡的电阻:RL=

=

=10Ω,

电路的总电阻:R总=RL+R=10Ω+50Ω=60Ω, 电路的总功率:P总=故选项B是正确的;

C、灯泡L和滑动变阻器是串联,则通过它们的电流相等,根据公式P=IR可知:在电流相同的情况下,当滑动变阻器的阻值与灯泡的阻值相等时,它们消耗的功率也是相等的,故选项C是正确的;

D、当滑片P由a滑向b的过程中,滑动变阻器的阻值在增大,则电路中的电流在减小,根据公式P=IR可知:在灯泡电阻不变的情况下,电流减小,则功率减小,故选项D是正确的. 故选 BCD

点评:滑动变阻器在电路中的作用:不仅能改变电路中的电流和部分电路两端的电压,而且还能改变各用电器消耗的电功率.解答本题的关键是要会运用电功率的两个公式去分析,这两个公式是:P=

和P=IR,

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==0.6W,

这两个公式在计算电功率的习题中都会经常用到,一定要掌握.

24.某同学利用如图所示的电路测定小灯泡的额定功率,滑动变阻器上标有“50Ω 2A”,小灯泡的额定电流为0.3A.该同学将滑动变阻器置于最大阻值后,闭合开关,电流表、电压表读数分别为0.2A和2V,接着移动滑动变阻器直至小灯泡正常发光,这时滑动变阻器的滑片恰好在中点,则小灯泡的额定功率为( )

A.0.9W B.0.4W C.1.35W D.无法确定 考点:电功率的计算;额定功率。 专题:计算题。

分析:滑动变阻器的阻值在最大位置,当闭合开关时,电压表和电流表的示数应分别为2V和0.2A,由U=IR计算出滑动变阻器上的电压,加上灯上的电压即为电源电压;再计算出灯泡正常发光时,滑动变阻器上的电压,根据电源电压和滑动变阻器两端的电压,并结合串联电路的特点即可求出灯泡的额定电压,再由P=UI计算灯泡的额定功率.

解答:解:滑动变阻器上的电压U=IR=0.2A×50Ω=10V,电源电压U总=10V+2V=12V; 灯泡正常发光时,滑动变阻器上的电压U′=I′R′=0.3A×25Ω=7.5V; 灯泡的额定电压UL=12V﹣7.5V=4.5V; 灯泡的额定功率PL=I′UL=0.3A×4.5V=1.35W. 故选C.

点评:本题考查了串联电路的特点及电功率的计算.准确把握串联电路的特点以及功率公式的灵活应用是本题难点所在.

25.如图所示,电源电压不变.定值电阻的电功率为P0.滑动变阻器的电功率为P,当滑动变阻器的滑片P由a端滑向b端的过程中,下列说法中正确的是( )

A.电压表V1示数变大 B.电压表V2示数变大 C.P0/P变大 D.P0/P变小 考点:电功率的计算;滑动变阻器的使用;欧姆定律的应用。 专题:推理法。

分析:由电路图可知,R0和滑动变阻器串联,电压表V1测电源的电压,V2测R0两端的电压;滑片由a端滑向b端的过程中,电阻变大,根据欧姆定律判断电路中电流的变化,进一步可知电压表V2示数的变

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化,根据串联电路处处相等和P=IR判断定值电阻和滑动变阻器的电功率之比的变化. 解答:解:因电源电压不变,所以V1的示数不变;

当滑片由a端滑向b端的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,总电阻就会变大,电路电流变小,电阻R0两端的电压变小,即电压V2表示数变小. 根据串联电路各处的电流相等可知, =

=

,当R增大时,比值变小.

故选D.

点评:本题关键有二:一是根据欧姆定律和滑动变阻器的变阻原理分析电压和电流的变化,二是灵活的运用电功率公式和串联电路的特点进行简单应用.

26.如图所示的电路中,电源电压不变,当变阻器R2的滑动片向右滑动时( )

A.电流表的读数变小,电压表的读数变小,R1的功率变小 B.电流表的读数变小,电压表的读数变大,R1的功率变大 C.电流表的读数变大,电压表的读数不变,R1的功率变小 D.电流表的读数变小,电压表的读数不变,R1的功率不变

考点:电功率的计算;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;滑动变阻器的使用。 专题:计算题。

分析:由电路图可知,滑动变阻器R2与R1并联,电流表测干路电流,电压表测电源的电压; (1)根据电源的电压可知电压表示数的变化;

(2)根据滑片的移动可知接入电路电阻的变化,根据欧姆定律可知两支路电流的变化; (3)利用并联电路的电流特点可知电流表示数的变化; (4)根据P=UI可知R1功率的变化. 解答:解:(1)∵电源的电压不变, ∴电压表的示数不变,R1两端的电压不变,

(2)当变阻器R2的滑动片向右滑动时,接入电路的电阻变大, ∵I=,

∴通过滑动变阻器R2的电流变小,通过R1的电流不变; (3)∵P=UI,

∴变阻器R1的功率不变; (4)∵并联电路干路电流等于各支路电流之和, ∴干路电流变小,即电流表的示数变小. 故选D.

点评:本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用,关键是根据滑动变阻器滑片的移动对电路的动态分析.

27.如图所示的电路,闭合开关S后,将滑动变阻器滑片移到最左端时,电流表的示数为0.6A,电压表的示数为6V;当滑动变阻器的滑片移到最右端时,电流表的示数为0.1A,电压表的示数为1V.电源电压保持不变,下列分析判断中,错误的是( )

A.R的阻值为10Ω

B.当电压表示数为3V时,滑动变阻器消耗的功率为1W

C.该电

路消耗的最大功率为3.6W D.当滑动变阻器的滑片从最左端向右移动时,电压表的示数为2V

考点:电功率的计算;滑动变阻器的使用;欧姆定律的应用。 专题:计算题;动态预测题。

分析:当滑片滑到左端时,电路为R的简单电路,此电压表测电源的电压,根据欧姆定律求出电阻R的阻值,根据P=

可知此时电路的电功率最大,根据P=UI求出最大值;

当电压表示数为3V时,根据串联电路的电压特点求出R两端的电压,根据欧姆定律求出串联电路中的电流,再根据P=UI求出滑动变阻器消耗的功率;

当滑动变阻器的滑片移到最右端时,电阻R和滑动变阻器串联,电流表测串联电路的电流,根据欧姆定律求出电路的总电阻,再根据串联电路的电阻关系求出滑动变阻器的最大阻值,进一步求出当滑动变阻器的滑片从最左端向右移动时接入电路的阻值,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中电流以及电压表的示数.

解答:解:当滑片滑到左端时,电路为R的简单电路, 所以电源的电压为U=6V, R的阻值为R==

=10Ω;

此时电路消耗的电功率最大为P最大=UI=6V×0.6A=3.6W;

当电压表示数为3V时,电阻R两端的电压为UR=U﹣U滑动=6V﹣3V=3V, 此时串联电路的电流为I1=

=

=0.3A,

滑动变阻器消耗的功率为P滑动=U滑动I1=3V×0.3A=0.9W; 当滑动变阻器的滑片移到最右端时,I2=0.1A, 电路的总电阻为R总=

=

=60Ω,

滑动变阻器的最大阻值为R最大=60Ω﹣10Ω=50Ω;

当滑动变阻器的滑片从最左端向右移动时,R滑动′=×50Ω=20Ω,

此时电路中的电流为I3=

==0.2A,

所以此时电压表的示数为UR′=I3R=0.2A×10Ω=2V. 故选B.

点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算,关键是滑动变阻器处于不同位置时电路的动态分析和公式、串联电路规律的灵活应用.

28.如图所示,是合川中学某实验小组制作的一个可调节亮度台灯原理图,其特别之处在于可以实时查看电流大小.一个标有“6V 3.6W”字样的小灯泡L和最大阻值为50Ω的滑动变阻器R串联后接在电源电压U恒为6V的电路中,设灯泡电阻不变,则下列判断正确的是( )

A.无论如何移动滑片P,电路中总功率不会超过2W B.移动滑片P,电路中总功率最小值为0.6W C.当滑片P由a滑向b的过程中,滑动变阻器两端的电压变大 D.当滑片P由b滑向a的过程中,灯泡L越来越亮

考点:电功率的计算;电路的动态分析。

分析:解决电路总功率变化问题时,一般要用到公式P=

,电源电压一定时,功率的变化取决于总电阻

的变化.要使电路总功率最大,应是总电阻最小;要使电路总功率最小,应是总电阻最大.串联电路中导体两端电压与其阻值成正比,滑动变阻器两端电压随其接入电路阻值的变化而变化.灯泡亮度的变化,决定于它的实际功率,在串联电路中,用公式P=IR分析. 解答:解:A 小灯泡的电阻为RL=

=

=10Ω

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当滑动变阻器滑片在b端时,电路的总电阻最小,总功率最大 P最大=

=

=3.6W>2W.

B 当滑动变阻器滑片在a端时,电路的总电阻最大,总功率最小 P最小=

=

=0.6W.

C 串联电路中导体两端电压与其阻值成正比,滑片P由a滑向b的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值减小,所以两端电压减小.

D 当滑片P由b滑向a的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值增大,电路电流减小,灯泡电阻不变,由

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公式P=IR知,灯泡功率减小,所以亮度变暗. 故选B.

点评:判断整个电路电功率的变化,一般用公式P=

进行分析,因为电源电压一般是不变的;判断灯泡

亮度的变化,一般也用此公式,因为小灯泡电阻一般是不变的.

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