9. 把标有“3 V 3 W”和“6 V 6 W”的两盏电灯并联后接入电路中,如果让其中一盏灯正常发光,另一盏灯的实际功率不超过额定功率,则该电路干路电流最大为
1.5
A,两灯此时的实际总功率为4.5
W。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)答案
9.1.5 4.5
解析
【分析】
要解决该问题,需先利用并联电路电压相等的特点,结合“一盏灯正常发光、另一盏实际功率不超额定功率”的条件确定电路的安全电压;再分别计算两灯在该电压下的电流,干路电流为两电流之和,总功率为两灯实际功率之和。
【解析】
1. 确定并联电路的电源电压:
两灯额定电压分别为3V和6V,并联时各支路电压相等。若取6V作为电源电压,额定电压为3V的灯电压会超过额定值,实际功率超标,不符合要求;因此电源电压只能取较小的额定电压U=3V,此时“3V 3W”的灯正常发光,“6V 6W”的灯电压3V<6V,满足条件。
2. 计算两灯的电流:
“3V 3W”灯的额定电流:$I_{1额}=\frac{P_{1额}}{U_{1额}}=\frac{3W}{3V}=1A$,因电压等于额定电压,实际电流$I_1=I_{1额}=1A$;
“6V 6W”灯的电阻:$R_2=\frac{U_{2额}^2}{P_{2额}}=\frac{(6V)^2}{6W}=6Ω$,实际电流$I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{3V}{6Ω}=0.5A$;
3. 计算干路电流和总功率:
干路电流$I=I_1+I_2=1A+0.5A=1.5A$;
“6V 6W”灯的实际功率$P_2=U×I_2=3V×0.5A=1.5W$,总功率$P=P_{1额}+P_2=3W+1.5W=4.5W$。
【答案】
1.5;4.5
【知识点】
并联电路特点、电功率计算
【点评】
本题考查并联电路规律与电功率的综合应用,核心是确定并联时的安全电压,需熟练运用额定电流、电阻、实际功率的相关公式,属于初中物理基础应用题型。
【难度系数】
0.5
要解决该问题,需先利用并联电路电压相等的特点,结合“一盏灯正常发光、另一盏实际功率不超额定功率”的条件确定电路的安全电压;再分别计算两灯在该电压下的电流,干路电流为两电流之和,总功率为两灯实际功率之和。
【解析】
1. 确定并联电路的电源电压:
两灯额定电压分别为3V和6V,并联时各支路电压相等。若取6V作为电源电压,额定电压为3V的灯电压会超过额定值,实际功率超标,不符合要求;因此电源电压只能取较小的额定电压U=3V,此时“3V 3W”的灯正常发光,“6V 6W”的灯电压3V<6V,满足条件。
2. 计算两灯的电流:
“3V 3W”灯的额定电流:$I_{1额}=\frac{P_{1额}}{U_{1额}}=\frac{3W}{3V}=1A$,因电压等于额定电压,实际电流$I_1=I_{1额}=1A$;
“6V 6W”灯的电阻:$R_2=\frac{U_{2额}^2}{P_{2额}}=\frac{(6V)^2}{6W}=6Ω$,实际电流$I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{3V}{6Ω}=0.5A$;
3. 计算干路电流和总功率:
干路电流$I=I_1+I_2=1A+0.5A=1.5A$;
“6V 6W”灯的实际功率$P_2=U×I_2=3V×0.5A=1.5W$,总功率$P=P_{1额}+P_2=3W+1.5W=4.5W$。
【答案】
1.5;4.5
【知识点】
并联电路特点、电功率计算
【点评】
本题考查并联电路规律与电功率的综合应用,核心是确定并联时的安全电压,需熟练运用额定电流、电阻、实际功率的相关公式,属于初中物理基础应用题型。
【难度系数】
0.5
10. 标有“6 V 3 W”和“6 V 6 W”的灯$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$(假设两灯灯丝电阻不变),若将它们串联在某电源上,使其中一个灯正常发光时,下列说法正确的是(
A.通过灯$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$的电流之比为$1:2$
B.灯$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$两端的电压之比为$2:1$
C.灯$\mathrm{L}_2$和$\mathrm{L}_1$的发光亮度相同
D.能够正常发光的是灯$\mathrm{L}_2$
B
)A.通过灯$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$的电流之比为$1:2$
B.灯$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$两端的电压之比为$2:1$
C.灯$\mathrm{L}_2$和$\mathrm{L}_1$的发光亮度相同
D.能够正常发光的是灯$\mathrm{L}_2$
答案
10.B
解析
【分析】
要解决本题,需按以下逻辑推导:首先根据两灯的额定参数计算额定电流和灯丝电阻;再结合串联电路电流处处相等的特点,确定能使一个灯正常发光的电路电流(需取较小的额定电流,避免烧坏另一灯);最后结合欧姆定律、电功率公式分析各选项的正确性。
【解析】
解:
1. 计算两灯的额定电流:
根据公式 $ P = UI $,得额定电流:
$ I_1 = \frac{P_1}{U_1} = \frac{3\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}} = 0.5\ \mathrm{A} $,
$ I_2 = \frac{P_2}{U_2} = \frac{6\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}} = 1\ \mathrm{A} $。
串联电路电流处处相等,要使其中一个灯正常发光,电路电流只能取较小的额定电流,即 $ I = I_1 = 0.5\ \mathrm{A} $,此时L₁正常发光,L₂电流为0.5A(小于额定电流),故D选项错误。
2. 计算两灯的灯丝电阻:
根据公式 $ P = \frac{U^2}{R} $,得电阻:
$ R_1 = \frac{U_1^2}{P_1} = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3\ \mathrm{W}} = 12\ \Omega $,
$ R_2 = \frac{U_2^2}{P_2} = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{6\ \mathrm{W}} = 6\ \Omega $。
3. 分析各选项:
A选项:串联电路电流处处相等,故通过L₁和L₂的电流之比为1:1,A错误;
B选项:串联时两灯电压 $ U_1' = IR_1 $,$ U_2' = IR_2 $,电压比 $ \frac{U_1'}{U_2'} = \frac{R_1}{R_2} = \frac{12\ \Omega}{6\ \Omega} = \frac{2}{1} $,即2:1,B正确;
C选项:亮度由实际功率决定,实际功率 $ P_{\mathrm{实}} = I^2R $,因 $ R_1 > R_2 $、电流I相同,故 $ P_{1\mathrm{实}} > P_{2\mathrm{实}} $,亮度不同,C错误;
D选项:由步骤1知,正常发光的是L₁,D错误。
综上,答案为B。
【答案】
B
【知识点】
串联电路特点、电功率计算、欧姆定律
【点评】
本题考查串联电路中用电器额定功率与实际功率的应用,核心是确定串联时的电路电流(需取较小额定电流),结合电学基本公式分析选项,属于电学基础应用题,需熟练掌握相关规律。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需按以下逻辑推导:首先根据两灯的额定参数计算额定电流和灯丝电阻;再结合串联电路电流处处相等的特点,确定能使一个灯正常发光的电路电流(需取较小的额定电流,避免烧坏另一灯);最后结合欧姆定律、电功率公式分析各选项的正确性。
【解析】
解:
1. 计算两灯的额定电流:
根据公式 $ P = UI $,得额定电流:
$ I_1 = \frac{P_1}{U_1} = \frac{3\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}} = 0.5\ \mathrm{A} $,
$ I_2 = \frac{P_2}{U_2} = \frac{6\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}} = 1\ \mathrm{A} $。
串联电路电流处处相等,要使其中一个灯正常发光,电路电流只能取较小的额定电流,即 $ I = I_1 = 0.5\ \mathrm{A} $,此时L₁正常发光,L₂电流为0.5A(小于额定电流),故D选项错误。
2. 计算两灯的灯丝电阻:
根据公式 $ P = \frac{U^2}{R} $,得电阻:
$ R_1 = \frac{U_1^2}{P_1} = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3\ \mathrm{W}} = 12\ \Omega $,
$ R_2 = \frac{U_2^2}{P_2} = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{6\ \mathrm{W}} = 6\ \Omega $。
3. 分析各选项:
A选项:串联电路电流处处相等,故通过L₁和L₂的电流之比为1:1,A错误;
B选项:串联时两灯电压 $ U_1' = IR_1 $,$ U_2' = IR_2 $,电压比 $ \frac{U_1'}{U_2'} = \frac{R_1}{R_2} = \frac{12\ \Omega}{6\ \Omega} = \frac{2}{1} $,即2:1,B正确;
C选项:亮度由实际功率决定,实际功率 $ P_{\mathrm{实}} = I^2R $,因 $ R_1 > R_2 $、电流I相同,故 $ P_{1\mathrm{实}} > P_{2\mathrm{实}} $,亮度不同,C错误;
D选项:由步骤1知,正常发光的是L₁,D错误。
综上,答案为B。
【答案】
B
【知识点】
串联电路特点、电功率计算、欧姆定律
【点评】
本题考查串联电路中用电器额定功率与实际功率的应用,核心是确定串联时的电路电流(需取较小额定电流),结合电学基本公式分析选项,属于电学基础应用题,需熟练掌握相关规律。
【难度系数】
0.6
11.一个标有“220 V 100 W”的灯泡(设灯丝电阻不变)与一电阻串联后,接在220 V电源上,电阻消耗的功率为9 W,则此时灯泡消耗的功率 (
A.小于91 W
B.大于91 W
C.等于91 W
D.以上答案都不对
A
)A.小于91 W
B.大于91 W
C.等于91 W
D.以上答案都不对
答案
11.A
解析
【分析】首先明确灯泡单独接220V电源时的额定功率为100W。当灯泡与电阻串联后,电路总电阻增大,电源电压保持220V不变,根据电功率公式P=U²/R,总功率会小于灯泡的额定功率100W。由于串联电路总功率等于各用电器功率之和,已知电阻消耗功率为9W,因此灯泡消耗的功率等于总功率减去电阻功率,必然小于100W-9W=91W。
【解析】1. 灯泡单独接220V电源时,额定功率P额=100W,此时电路总电阻为灯丝电阻,总功率等于额定功率100W。
2. 灯泡与电阻串联后,总电阻R总=R灯+R,R总>R灯,电源电压U=220V不变,由P=U²/R可知,电路总功率P总<100W。
3. 串联电路总功率P总=P灯+P阻,已知P阻=9W,因此P灯=P总-P阻<100W-9W=91W,故灯泡消耗的功率小于91W,对应选项A。
【答案】A
【知识点】电功率、串联电路功率特点
【点评】本题无需复杂计算,核心是利用“串联电阻后总电阻变大,总功率变小”的规律,快速推导灯泡功率的范围,避免直接计算可能出现的错误,考查学生对电功率与电阻关系的理解。
【难度系数】0.5
【解析】1. 灯泡单独接220V电源时,额定功率P额=100W,此时电路总电阻为灯丝电阻,总功率等于额定功率100W。
2. 灯泡与电阻串联后,总电阻R总=R灯+R,R总>R灯,电源电压U=220V不变,由P=U²/R可知,电路总功率P总<100W。
3. 串联电路总功率P总=P灯+P阻,已知P阻=9W,因此P灯=P总-P阻<100W-9W=91W,故灯泡消耗的功率小于91W,对应选项A。
【答案】A
【知识点】电功率、串联电路功率特点
【点评】本题无需复杂计算,核心是利用“串联电阻后总电阻变大,总功率变小”的规律,快速推导灯泡功率的范围,避免直接计算可能出现的错误,考查学生对电功率与电阻关系的理解。
【难度系数】0.5
12. [2025·达州中考]如图所示,电源电压保持不变,定值电阻$R_1=28\ \Omega$,灯泡L上标有“6 V 3 W”字样(不考虑灯丝电阻的变化)。只闭合$S_1$、$S_2$,灯泡L正常发光;再闭合$S_3$,电流表的示数变化了0.25 A。求:
(1)灯泡L正常发光时的电流;
(2)电阻$R_0$的阻值;
(3)通过控制开关通断,整个电路消耗的最小电功率。

(1)灯泡L正常发光时的电流;
(2)电阻$R_0$的阻值;
(3)通过控制开关通断,整个电路消耗的最小电功率。
答案
12.(1)0.5 A (2)24 Ω (3)0.9 W
解析
【分析】
首先分析不同开关状态下的电路结构:①只闭合$S_1$、$S_2$时,电路为灯泡$L$的简单电路,$L$正常发光,由此可知电源电压等于灯泡额定电压;②再闭合$S_3$时,$L$与$R_0$并联,电流表测干路电流,电流变化量为通过$R_0$的电流,据此可求$R_0$阻值;③求最小电功率时,根据$P=\frac{U^2}{R_{总}}$,总电阻越大功率越小,需找到总电阻最大的电路状态($R_1$与$L$串联),结合欧姆定律和电功率公式计算。
【解析】
(1) 灯泡正常发光时,电压为额定电压$U_{额}=6\ \mathrm{V}$,功率为额定功率$P_{额}=3\ \mathrm{W}$,由$P=UI$得,灯泡正常发光的电流:
$I_L=\frac{P_{额}}{U_{额}}=\frac{3\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$;
(2) 只闭合$S_1$、$S_2$时,电路为$L$的简单电路,$L$正常发光,因此电源电压$U=U_{额}=6\ \mathrm{V}$。
再闭合$S_3$后,$L$与$R_0$并联,电流表测干路电流,由于并联电路各支路独立工作,电流表示数的变化量等于通过$R_0$的电流,即$I_0=\Delta I=0.25\ \mathrm{A}$。
并联电路中各支路电压等于电源电压,故$R_0$两端电压$U_0=U=6\ \mathrm{V}$,由欧姆定律得:
$R_0=\frac{U_0}{I_0}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.25\ \mathrm{A}}=24\ \Omega$;
(3) 由$P=\frac{U^2}{R}$可知,电源电压$U$不变时,电路总电阻越大,总功率越小。
先计算灯泡的电阻:$R_L=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3\ \mathrm{W}}=12\ \Omega$。
当$S_1$闭合,$S_2$、$S_3$断开时,$R_1$与$L$串联,总电阻最大,此时总功率最小:
总电阻$R_{总}=R_1+R_L=28\ \Omega+12\ \Omega=40\ \Omega$,
最小电功率:$P_{最小}=\frac{U^2}{R_{总}}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{40\ \Omega}=0.9\ \mathrm{W}$;
【答案】
(1)$0.5\ \mathrm{A}$;(2)$24\ \Omega$;(3)$0.9\ \mathrm{W}$
【知识点】
电功率计算、欧姆定律应用、电路动态分析
【点评】
本题结合开关通断改变电路连接方式,考查了电功率与欧姆定律的综合应用,需要学生准确分析不同开关状态下的电路结构,逐步推导求解,是中考常见的中等难度电学计算题。
【难度系数】
0.6
首先分析不同开关状态下的电路结构:①只闭合$S_1$、$S_2$时,电路为灯泡$L$的简单电路,$L$正常发光,由此可知电源电压等于灯泡额定电压;②再闭合$S_3$时,$L$与$R_0$并联,电流表测干路电流,电流变化量为通过$R_0$的电流,据此可求$R_0$阻值;③求最小电功率时,根据$P=\frac{U^2}{R_{总}}$,总电阻越大功率越小,需找到总电阻最大的电路状态($R_1$与$L$串联),结合欧姆定律和电功率公式计算。
【解析】
(1) 灯泡正常发光时,电压为额定电压$U_{额}=6\ \mathrm{V}$,功率为额定功率$P_{额}=3\ \mathrm{W}$,由$P=UI$得,灯泡正常发光的电流:
$I_L=\frac{P_{额}}{U_{额}}=\frac{3\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$;
(2) 只闭合$S_1$、$S_2$时,电路为$L$的简单电路,$L$正常发光,因此电源电压$U=U_{额}=6\ \mathrm{V}$。
再闭合$S_3$后,$L$与$R_0$并联,电流表测干路电流,由于并联电路各支路独立工作,电流表示数的变化量等于通过$R_0$的电流,即$I_0=\Delta I=0.25\ \mathrm{A}$。
并联电路中各支路电压等于电源电压,故$R_0$两端电压$U_0=U=6\ \mathrm{V}$,由欧姆定律得:
$R_0=\frac{U_0}{I_0}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.25\ \mathrm{A}}=24\ \Omega$;
(3) 由$P=\frac{U^2}{R}$可知,电源电压$U$不变时,电路总电阻越大,总功率越小。
先计算灯泡的电阻:$R_L=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3\ \mathrm{W}}=12\ \Omega$。
当$S_1$闭合,$S_2$、$S_3$断开时,$R_1$与$L$串联,总电阻最大,此时总功率最小:
总电阻$R_{总}=R_1+R_L=28\ \Omega+12\ \Omega=40\ \Omega$,
最小电功率:$P_{最小}=\frac{U^2}{R_{总}}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{40\ \Omega}=0.9\ \mathrm{W}$;
【答案】
(1)$0.5\ \mathrm{A}$;(2)$24\ \Omega$;(3)$0.9\ \mathrm{W}$
【知识点】
电功率计算、欧姆定律应用、电路动态分析
【点评】
本题结合开关通断改变电路连接方式,考查了电功率与欧姆定律的综合应用,需要学生准确分析不同开关状态下的电路结构,逐步推导求解,是中考常见的中等难度电学计算题。
【难度系数】
0.6
13. 如图是模拟调光灯电路,电源电压恒为9 V,滑动变阻器R上标有“20 Ω 1 A”字样,电流表选用“0~0.6 A”的量程,当滑片P移至中点时,小灯泡恰好正常发光。已知小灯泡上标有“3 V 0.9 W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。为保证电路安全,下列说法正确的是(

A.滑动变阻器阻值的变化范围为5~20 Ω
B.定值电阻的阻值为20 Ω
C.电流表示数变化的范围为0.3~0.6 A
D.小灯泡的最小功率为0.506 25 W
D
)A.滑动变阻器阻值的变化范围为5~20 Ω
B.定值电阻的阻值为20 Ω
C.电流表示数变化的范围为0.3~0.6 A
D.小灯泡的最小功率为0.506 25 W
答案
13.D
解析
【分析】
本题为串联电路的动态分析题,需先计算小灯泡的额定电流与电阻,结合滑片在中点时灯泡正常发光的条件求出定值电阻阻值,再根据电路安全要求(电流表量程、滑动变阻器额定电流、灯泡额定电流)确定电流、滑动变阻器的范围,最后计算小灯泡最小功率,逐一判断选项。
步骤:1. 利用电功率公式计算灯泡额定电流和灯丝电阻;2. 结合串联电路规律与欧姆定律,由灯泡正常发光的条件算出定值电阻阻值;3. 分析电路安全的最大电流,确定滑动变阻器的最小阻值,判断电流与滑动变阻器的范围;4. 计算滑动变阻器最大时的电路电流,进而求出小灯泡最小功率,确定正确选项。
【解析】
解:① 计算小灯泡的额定电流和电阻:
小灯泡额定电流:$ I_{额} = \frac{P_{额}}{U_{额}} = \frac{0.9\ \mathrm{W}}{3\ \mathrm{V}} = 0.3\ \mathrm{A} $
小灯泡灯丝电阻:$ R_L = \frac{U_{额}^2}{P_{额}} = \frac{(3\ \mathrm{V})^2}{0.9\ \mathrm{W}} = 10\ \Omega $
② 当滑片在中点时,滑动变阻器接入电阻 $ R_{中} = \frac{20\ \Omega}{2} = 10\ \Omega $,此时灯泡正常发光,电路电流 $ I = I_{额} = 0.3\ \mathrm{A} $。
电路总电阻:$ R_{总} = \frac{U}{I} = \frac{9\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} = 30\ \Omega $
定值电阻 $ R_0 = R_{总} - R_L - R_{中} = 30\ \Omega - 10\ \Omega - 10\ \Omega = 10\ \Omega $,故B选项错误。
③ 分析电路安全的最大电流:
电流表量程0~0.6 A,滑动变阻器允许最大电流1 A,灯泡额定电流0.3 A,因此电路最大电流 $ I_{max} = 0.3\ \mathrm{A} $(受灯泡额定电流限制)。
此时滑动变阻器最小接入电阻:$ R_{滑小} = \frac{U}{I_{max}} - R_L - R_0 = \frac{9\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} -10\ \Omega -10\ \Omega =10\ \Omega $,滑动变阻器阻值范围为10 Ω~20 Ω,A选项错误;电流表示数变化范围为0.225 A~0.3 A,C选项错误。
④ 计算小灯泡最小功率:
当滑动变阻器接入最大阻值 $ R_{滑大}=20\ \Omega $ 时,电路总电阻 $ R_{总}'' =10\ \Omega +10\ \Omega +20\ \Omega =40\ \Omega $,电路最小电流 $ I_{min} = \frac{9\ \mathrm{V}}{40\ \Omega} =0.225\ \mathrm{A} $,小灯泡最小功率 $ P_{L小}=I_{min}^2 R_L=(0.225\ \mathrm{A})^2×10\ \Omega=0.50625\ \mathrm{W} $,故D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、电功率、串联电路特点
【点评】
本题需结合串联电路规律、欧姆定律与电功率公式,同时考虑各元件的安全限制,逐步推导各物理量范围,对学生的综合分析能力要求较高,需细心梳理每个条件。
【难度系数】
0.5
本题为串联电路的动态分析题,需先计算小灯泡的额定电流与电阻,结合滑片在中点时灯泡正常发光的条件求出定值电阻阻值,再根据电路安全要求(电流表量程、滑动变阻器额定电流、灯泡额定电流)确定电流、滑动变阻器的范围,最后计算小灯泡最小功率,逐一判断选项。
步骤:1. 利用电功率公式计算灯泡额定电流和灯丝电阻;2. 结合串联电路规律与欧姆定律,由灯泡正常发光的条件算出定值电阻阻值;3. 分析电路安全的最大电流,确定滑动变阻器的最小阻值,判断电流与滑动变阻器的范围;4. 计算滑动变阻器最大时的电路电流,进而求出小灯泡最小功率,确定正确选项。
【解析】
解:① 计算小灯泡的额定电流和电阻:
小灯泡额定电流:$ I_{额} = \frac{P_{额}}{U_{额}} = \frac{0.9\ \mathrm{W}}{3\ \mathrm{V}} = 0.3\ \mathrm{A} $
小灯泡灯丝电阻:$ R_L = \frac{U_{额}^2}{P_{额}} = \frac{(3\ \mathrm{V})^2}{0.9\ \mathrm{W}} = 10\ \Omega $
② 当滑片在中点时,滑动变阻器接入电阻 $ R_{中} = \frac{20\ \Omega}{2} = 10\ \Omega $,此时灯泡正常发光,电路电流 $ I = I_{额} = 0.3\ \mathrm{A} $。
电路总电阻:$ R_{总} = \frac{U}{I} = \frac{9\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} = 30\ \Omega $
定值电阻 $ R_0 = R_{总} - R_L - R_{中} = 30\ \Omega - 10\ \Omega - 10\ \Omega = 10\ \Omega $,故B选项错误。
③ 分析电路安全的最大电流:
电流表量程0~0.6 A,滑动变阻器允许最大电流1 A,灯泡额定电流0.3 A,因此电路最大电流 $ I_{max} = 0.3\ \mathrm{A} $(受灯泡额定电流限制)。
此时滑动变阻器最小接入电阻:$ R_{滑小} = \frac{U}{I_{max}} - R_L - R_0 = \frac{9\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} -10\ \Omega -10\ \Omega =10\ \Omega $,滑动变阻器阻值范围为10 Ω~20 Ω,A选项错误;电流表示数变化范围为0.225 A~0.3 A,C选项错误。
④ 计算小灯泡最小功率:
当滑动变阻器接入最大阻值 $ R_{滑大}=20\ \Omega $ 时,电路总电阻 $ R_{总}'' =10\ \Omega +10\ \Omega +20\ \Omega =40\ \Omega $,电路最小电流 $ I_{min} = \frac{9\ \mathrm{V}}{40\ \Omega} =0.225\ \mathrm{A} $,小灯泡最小功率 $ P_{L小}=I_{min}^2 R_L=(0.225\ \mathrm{A})^2×10\ \Omega=0.50625\ \mathrm{W} $,故D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、电功率、串联电路特点
【点评】
本题需结合串联电路规律、欧姆定律与电功率公式,同时考虑各元件的安全限制,逐步推导各物理量范围,对学生的综合分析能力要求较高,需细心梳理每个条件。
【难度系数】
0.5
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