1. 如图所示,$R_1=2\ \Omega$。某同学在实验中,记录了三只电表的示数,但没有记录单位,记下的一组数据是1、2和3,也弄不清楚这些数字是哪只电表的示数。请根据电路图和记录的数据,确定实验中所用的电源电压和电阻$R_2$的阻值分别是(

A.$1\ \mathrm{V},2\ \Omega$
B.$2\ \mathrm{V},1\ \Omega$
C.$2\ \mathrm{V},2\ \Omega$
D.$3\ \mathrm{V},1\ \Omega$
B
)A.$1\ \mathrm{V},2\ \Omega$
B.$2\ \mathrm{V},1\ \Omega$
C.$2\ \mathrm{V},2\ \Omega$
D.$3\ \mathrm{V},1\ \Omega$
答案
提示:图中$R_1$、$R_2$并联,电流表$\mathrm{A}_1$测$R_1$的电流,电流表$\mathrm{A}_2$测干路电流。电源电压$U=I_{\mathrm{A}_1}R_1=I_{\mathrm{A}_1}×2\ \Omega$,即电压表示数是电流表$\mathrm{A}_1$示数的2倍,则数据1是电流表$\mathrm{A}_1$的示数,单位是A,数据2是电压表示数,单位是V,即电源电压为2 V,数据3是电流表$\mathrm{A}_2$的示数,单位是A,$R_2$的电流$I_2=I_{\mathrm{A}_2}-I_{\mathrm{A}_1}=3\ \mathrm{A}-1\ \mathrm{A}=2\ \mathrm{A}$,$R_2=\dfrac{U}{I_2}=\dfrac{2\ \mathrm{V}}{2\ \mathrm{A}}=1\ \Omega$。
解析
【分析】
首先明确电路结构:R₁与R₂并联,电流表A₁测R₁支路的电流,电流表A₂测干路电流,电压表测电源电压(即并联电路两端的电压)。根据欧姆定律,对于R₁有U = I₁R₁,已知R₁=2Ω,因此电源电压U是A₁示数的2倍。结合给出的数据1、2、3,需找出满足“电压表示数是A₁示数2倍”的对应关系,再根据并联电路电流规律计算R₂的阻值。
【解析】
1. 判断各电表测量对象:R₁与R₂并联,A₁测R₁的电流I₁,A₂测干路电流I,电压表测电源电压U。
2. 结合欧姆定律分析数据:由U = I₁R₁=I₁×2Ω,可知电压表示数是A₁示数的2倍。在数据1、2、3中,满足2倍关系的是1和2,因此A₁示数I₁=1A,电压表示数(电源电压)U=2V,干路电流A₂示数I=3A。
3. 计算R₂的电流和阻值:根据并联电路电流规律,通过R₂的电流I₂=I - I₁=3A -1A=2A;再由欧姆定律得R₂=U/I₂=2V/2A=1Ω。
【答案】
B
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律应用
【点评】
本题考查并联电路的电流、电压规律及欧姆定律的综合应用,关键是正确判断各电表的测量对象,再结合数据间的倍数关系推导各物理量,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构:R₁与R₂并联,电流表A₁测R₁支路的电流,电流表A₂测干路电流,电压表测电源电压(即并联电路两端的电压)。根据欧姆定律,对于R₁有U = I₁R₁,已知R₁=2Ω,因此电源电压U是A₁示数的2倍。结合给出的数据1、2、3,需找出满足“电压表示数是A₁示数2倍”的对应关系,再根据并联电路电流规律计算R₂的阻值。
【解析】
1. 判断各电表测量对象:R₁与R₂并联,A₁测R₁的电流I₁,A₂测干路电流I,电压表测电源电压U。
2. 结合欧姆定律分析数据:由U = I₁R₁=I₁×2Ω,可知电压表示数是A₁示数的2倍。在数据1、2、3中,满足2倍关系的是1和2,因此A₁示数I₁=1A,电压表示数(电源电压)U=2V,干路电流A₂示数I=3A。
3. 计算R₂的电流和阻值:根据并联电路电流规律,通过R₂的电流I₂=I - I₁=3A -1A=2A;再由欧姆定律得R₂=U/I₂=2V/2A=1Ω。
【答案】
B
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律应用
【点评】
本题考查并联电路的电流、电压规律及欧姆定律的综合应用,关键是正确判断各电表的测量对象,再结合数据间的倍数关系推导各物理量,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
2. (2025·安徽中考)如图所示,电源电压保持不变, $R_1$ 为滑动变阻器, $R_2$ 和 $R_3$ 为定值电阻。闭合开关S,在保证电路元件安全的前提下,将滑动变阻器的滑片P由b端移至a端,电压表$\mathrm{V}_1$、电压表$\mathrm{V}_2$、电流表A示数变化量的绝对值分别为$\Delta U_1$、$\Delta U_2$、$\Delta I$。则
(

A.电流表A的示数变小
B.电压表$\mathrm{V}_2$的示数变大
C.$\Delta U_1$与$\Delta I$的比值等于$R_2$的阻值
D.$\Delta U_2$与$\Delta I$的比值等于$R_3$的阻值
(
D
)A.电流表A的示数变小
B.电压表$\mathrm{V}_2$的示数变大
C.$\Delta U_1$与$\Delta I$的比值等于$R_2$的阻值
D.$\Delta U_2$与$\Delta I$的比值等于$R_3$的阻值
答案
提示:$R_1$、$R_2$、$R_3$串联,电压表$\mathrm{V}_1$测$R_1$两端电压,$\mathrm{V}_2$测$R_1$、$R_2$总电压。将滑片P由b端向a端滑动时,电路中电流即电流表A示数变大,$U_3$变大,$R_1$及$R_1$和$R_2$两端的电压变小,即电压表$\mathrm{V}_1$、$\mathrm{V}_2$示数变小。设$R_1$滑片移动前后,电流分别为$I$、$I'$,则电压表$\mathrm{V}_1$示数分别为$U_1=U-I(R_2+R_3)$,$U'_1=U-I'(R_2+R_3)$,$\Delta U_1=U_1-U'_1=U-I(R_2+R_3)-[U-I'(R_2+R_3)]=(I'-I)(R_2+R_3)=\Delta I(R_2+R_3)$,即$\dfrac{\Delta U_1}{\Delta I}=R_2+R_3$。电压表$\mathrm{V}_2$示数分别为$U_2=U-IR_3$,$U'_2=U-I'R_3$,$\Delta U_2=U_2-U'_2=U-IR_3-(U-I'R_3)=(I'-I)R_3=\Delta IR_3$,$\dfrac{\Delta U_2}{\Delta I}=R_3$。
解析
【分析】首先明确电路结构:$R_1$、$R_2$、$R_3$串联,电流表测串联电路的电流,电压表$\mathrm{V}_1$测$R_1$两端电压,电压表$\mathrm{V}_2$测$R_1$和$R_2$两端的总电压。当滑片$P$由$b$端移至$a$端时,滑动变阻器$R_1$接入电路的电阻变小,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律可分析电流变化;再结合串联电路电压规律分析电压表示数变化,最后推导$\Delta U_1$、$\Delta U_2$与$\Delta I$的比值,判断选项。
【解析】
1. 电路与电流分析:$R_1$、$R_2$、$R_3$串联,电流表测电路电流,滑片$P$从$b$到$a$,$R_1$接入电阻减小,总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_1+R_2+R_3$减小,电源电压$U$不变,由$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$得,电路电流$I$变大,故电流表$\mathrm{A}$示数变大,选项A错误。
2. $\mathrm{V}_2$示数分析:$\mathrm{V}_2$测$R_1$和$R_2$的总电压,即$U_{\mathrm{V}_2}=U - U_{R_3}=U - IR_3$,因$I$变大,$R_3$不变,故$U_{R_3}$变大,$U$不变,所以$U_{\mathrm{V}_2}$变小,选项B错误。
3. $\Delta U_1$与$\Delta I$的比值:设滑片移动前后电流为$I_1$、$I_2$,$\mathrm{V}_1$示数分别为$U_1=U - I_1(R_2+R_3)$、$U_1'=U - I_2(R_2+R_3)$,则$\Delta U_1=|U_1 - U_1'|=|(I_2 - I_1)(R_2+R_3)|=\Delta I(R_2+R_3)$,故$\frac{\Delta U_1}{\Delta I}=R_2+R_3$,选项C错误。
4. $\Delta U_2$与$\Delta I$的比值:$\mathrm{V}_2$示数$U_{\mathrm{V}_2}=U - IR_3$,同理可得$\Delta U_2=|U_{\mathrm{V}_2} - U_{\mathrm{V}_2}'|=\Delta I R_3$,故$\frac{\Delta U_2}{\Delta I}=R_3$,选项D正确。
【答案】D
【知识点】串联电路特点、欧姆定律应用
【点评】本题考查串联电路规律与欧姆定律的综合应用,核心是明确电压表测量的电压对象,通过推导电压变化量与电流变化量的比值,结合欧姆定律得出对应电阻,对电路分析和推导能力有一定要求。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 电路与电流分析:$R_1$、$R_2$、$R_3$串联,电流表测电路电流,滑片$P$从$b$到$a$,$R_1$接入电阻减小,总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_1+R_2+R_3$减小,电源电压$U$不变,由$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$得,电路电流$I$变大,故电流表$\mathrm{A}$示数变大,选项A错误。
2. $\mathrm{V}_2$示数分析:$\mathrm{V}_2$测$R_1$和$R_2$的总电压,即$U_{\mathrm{V}_2}=U - U_{R_3}=U - IR_3$,因$I$变大,$R_3$不变,故$U_{R_3}$变大,$U$不变,所以$U_{\mathrm{V}_2}$变小,选项B错误。
3. $\Delta U_1$与$\Delta I$的比值:设滑片移动前后电流为$I_1$、$I_2$,$\mathrm{V}_1$示数分别为$U_1=U - I_1(R_2+R_3)$、$U_1'=U - I_2(R_2+R_3)$,则$\Delta U_1=|U_1 - U_1'|=|(I_2 - I_1)(R_2+R_3)|=\Delta I(R_2+R_3)$,故$\frac{\Delta U_1}{\Delta I}=R_2+R_3$,选项C错误。
4. $\Delta U_2$与$\Delta I$的比值:$\mathrm{V}_2$示数$U_{\mathrm{V}_2}=U - IR_3$,同理可得$\Delta U_2=|U_{\mathrm{V}_2} - U_{\mathrm{V}_2}'|=\Delta I R_3$,故$\frac{\Delta U_2}{\Delta I}=R_3$,选项D正确。
【答案】D
【知识点】串联电路特点、欧姆定律应用
【点评】本题考查串联电路规律与欧姆定律的综合应用,核心是明确电压表测量的电压对象,通过推导电压变化量与电流变化量的比值,结合欧姆定律得出对应电阻,对电路分析和推导能力有一定要求。
【难度系数】0.5
3. (2025·南京鼓楼模拟)如图所示,图甲是灯泡 L 和定值电阻 R 的 $I-U$ 图像,将 L 和 R先后以图乙、丙两种方式连在同一电源上,若图乙中 $U_{1}:U_{2}=a$,图丙中 $I_{1}:I_{2}=b$,下列选项不正确的是(


A.$a>1$
B.$b<1$
C.$a>b$
D.$ab=1$
D
)A.$a>1$
B.$b<1$
C.$a>b$
D.$ab=1$
答案
提示:图乙中,$U_1:U_2=R_{\mathrm{L乙}}:R=a$,图丙中,$I_1:I_2=R:R_{\mathrm{L丙}}=b$,由图甲知,$R_\mathrm{L}$随电压增大而增大,图乙中灯泡L两端的电压比丙图中小,故$R_{\mathrm{L乙}}<R_{\mathrm{L丙}}$,则$a<\dfrac{1}{b}$,即$ab<1$。图甲中电流相同时,灯泡两端的电压较大,即$U_1>U_2$,则$U_1:U_2=a>1$,即$1<a<\dfrac{1}{b}$,可得$b<1$,故$a>b$。
解析
【分析】
要解决本题,需明确图乙为灯泡L与定值电阻R串联、图丙为L与R并联,结合串并联电路的规律及灯泡电阻随电压变化的特点分析:1. 串联电路中电压比等于电阻比,并联电路中电流比等于电阻反比;2. 灯泡的I-U图像表明其电阻随两端电压增大而增大;3. 比较两种连接方式下灯泡的电压,得出电阻关系,进而推导a、b的数值范围,判断选项正误。
【解析】
1. 分析图乙(串联):L与R串联,电路中电流I处处相等,由欧姆定律$ U=IR $可知,电压比等于电阻比,即$ a=\frac{U_1}{U_2}=\frac{IR_{L乙}}{IR}=\frac{R_{L乙}}{R} $,因此$ R_{L乙}=aR $。
2. 分析图丙(并联):L与R并联,电路中各支路电压等于电源电压$ U_{总} $,由欧姆定律$ I=\frac{U}{R} $可知,电流比等于电阻反比,即$ b=\frac{I_1}{I_2}=\frac{U_{总}/R_{L丙}}{U_{总}/R}=\frac{R}{R_{L丙}} $,因此$ R_{L丙}=\frac{R}{b} $。
3. 灯泡电阻特点:由图甲的I-U图像可知,灯泡的电阻$ R_L=\frac{U}{I} $随两端电压增大而增大(曲线向上弯曲,斜率减小,电阻变大)。
4. 比较灯泡电压:图乙中L的电压$ U_1=\frac{R_{L乙}}{R_{L乙}+R}U_{总} $,图丙中L的电压等于电源电压$ U_{总} $,因此丙中L的电压更大,故$ R_{L丙}>R_{L乙} $。
5. 推导a、b关系:将$ R_{L乙}=aR $、$ R_{L丙}=\frac{R}{b} $代入$ R_{L丙}>R_{L乙} $,得$ \frac{R}{b}>aR $,约去定值电阻R(不为0)后得$ \frac{1}{b}>a $,即$ ab<1 $。
6. 判断选项:
A选项:图甲中电流相同时,灯泡两端电压大于定值电阻两端电压,串联时$ U_1>U_2 $,故$ a=\frac{U_1}{U_2}>1 $,A正确;
B选项:由$ a>1 $且$ \frac{1}{b}>a $,可得$ b<\frac{1}{a}<1 $,即$ b<1 $,B正确;
C选项:因$ a>1 $、$ b<1 $,故$ a>b $,C正确;
D选项:由推导得$ ab<1 $,并非$ ab=1 $,D错误。本题要求选不正确的选项,故答案为D。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、串并联电路特点、I-U图像的应用
【点评】
本题结合I-U图像考查串并联电路的规律,核心是理解灯泡电阻随电压(温度)变化的特性,需区分串联、并联时灯泡电阻的差异,进而推导各物理量的关系,对学生的综合分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需明确图乙为灯泡L与定值电阻R串联、图丙为L与R并联,结合串并联电路的规律及灯泡电阻随电压变化的特点分析:1. 串联电路中电压比等于电阻比,并联电路中电流比等于电阻反比;2. 灯泡的I-U图像表明其电阻随两端电压增大而增大;3. 比较两种连接方式下灯泡的电压,得出电阻关系,进而推导a、b的数值范围,判断选项正误。
【解析】
1. 分析图乙(串联):L与R串联,电路中电流I处处相等,由欧姆定律$ U=IR $可知,电压比等于电阻比,即$ a=\frac{U_1}{U_2}=\frac{IR_{L乙}}{IR}=\frac{R_{L乙}}{R} $,因此$ R_{L乙}=aR $。
2. 分析图丙(并联):L与R并联,电路中各支路电压等于电源电压$ U_{总} $,由欧姆定律$ I=\frac{U}{R} $可知,电流比等于电阻反比,即$ b=\frac{I_1}{I_2}=\frac{U_{总}/R_{L丙}}{U_{总}/R}=\frac{R}{R_{L丙}} $,因此$ R_{L丙}=\frac{R}{b} $。
3. 灯泡电阻特点:由图甲的I-U图像可知,灯泡的电阻$ R_L=\frac{U}{I} $随两端电压增大而增大(曲线向上弯曲,斜率减小,电阻变大)。
4. 比较灯泡电压:图乙中L的电压$ U_1=\frac{R_{L乙}}{R_{L乙}+R}U_{总} $,图丙中L的电压等于电源电压$ U_{总} $,因此丙中L的电压更大,故$ R_{L丙}>R_{L乙} $。
5. 推导a、b关系:将$ R_{L乙}=aR $、$ R_{L丙}=\frac{R}{b} $代入$ R_{L丙}>R_{L乙} $,得$ \frac{R}{b}>aR $,约去定值电阻R(不为0)后得$ \frac{1}{b}>a $,即$ ab<1 $。
6. 判断选项:
A选项:图甲中电流相同时,灯泡两端电压大于定值电阻两端电压,串联时$ U_1>U_2 $,故$ a=\frac{U_1}{U_2}>1 $,A正确;
B选项:由$ a>1 $且$ \frac{1}{b}>a $,可得$ b<\frac{1}{a}<1 $,即$ b<1 $,B正确;
C选项:因$ a>1 $、$ b<1 $,故$ a>b $,C正确;
D选项:由推导得$ ab<1 $,并非$ ab=1 $,D错误。本题要求选不正确的选项,故答案为D。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、串并联电路特点、I-U图像的应用
【点评】
本题结合I-U图像考查串并联电路的规律,核心是理解灯泡电阻随电压(温度)变化的特性,需区分串联、并联时灯泡电阻的差异,进而推导各物理量的关系,对学生的综合分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.5
4. 如图甲所示,电源电压不变,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~15 V,小灯泡的参数模糊不清,第一次只闭合开关S、$S_1$,保证电路的安全,将滑动变阻器的滑片P在最大范围内移动;第二次只闭合开关S、$S_2$,保证电路的安全,将滑动变阻器的滑片P在最大范围内移动。图乙是根据这两次实验绘制的电压表与电流表示数关系的图像。下列选项不正确的是 (

A.电源电压为8 V
B.$R_0$的阻值为20 Ω
C.灯泡正常发光的电阻为12.5 Ω
D.第二次滑动变阻器的滑片P移动过程中,滑动变阻器的阻值取值范围为12.5~20 Ω
D
)A.电源电压为8 V
B.$R_0$的阻值为20 Ω
C.灯泡正常发光的电阻为12.5 Ω
D.第二次滑动变阻器的滑片P移动过程中,滑动变阻器的阻值取值范围为12.5~20 Ω
答案
提示:闭合开关S、$\mathrm{S}_1$,$R_0$与滑动变阻器串联,当$I=0.2\ \mathrm{A}$时,$U_\mathrm{变}=4\ \mathrm{V}$,当$I=0.4\ \mathrm{A}$时,$U'_\mathrm{变}=0$,电源电压$U=0.2\ \mathrm{A}× R_0+4\ \mathrm{V}=0.4\ \mathrm{A}× R_0$,解得$U=8\ \mathrm{V}$,$R_0=20\ \Omega$。只闭合开关S、$\mathrm{S}_2$,L与滑动变阻器串联,因$R_\mathrm{L}$随温度的改变而改变,故电压表与电流表示数的关系图像为曲线,灯泡正常发光时,$I_\mathrm{L}=I_\mathrm{大}=0.4\ \mathrm{A}$,$U_{\mathrm{变小}}=3\ \mathrm{V}$,$U_\mathrm{L}=U-U_{\mathrm{变小}}=8\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=5\ \mathrm{V}$,$R_\mathrm{L}=\dfrac{U_\mathrm{L}}{I_\mathrm{L}}=\dfrac{5\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=12.5\ \Omega$,$R_{\mathrm{变小}}=\dfrac{U_{\mathrm{变小}}}{I_\mathrm{大}}=\dfrac{3\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=7.5\ \Omega$;$I_\mathrm{小}=0.32\ \mathrm{A}$时,$U_{\mathrm{变大}}=6.4\ \mathrm{V}$,$R_{\mathrm{变大}}=\dfrac{U_{\mathrm{变大}}}{I_\mathrm{小}}=\dfrac{6.4\ \mathrm{V}}{0.32\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$,故滑动变阻器的阻值取值范围为$7.5∼20\ \Omega$。
解析
【分析】
首先明确两次实验对应的电路:第一次闭合S、S₁时,定值电阻R₀与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器电压,因R₀为定值,故U-I图像为直线(对应图乙的直线);第二次闭合S、S₂时,灯泡L与滑动变阻器串联,灯泡电阻随温度变化,故U-I图像为曲线(对应图乙的曲线)。解题时,先利用第一次实验的直线数据,结合串联电路电压规律和欧姆定律求出电源电压和R₀的阻值;再分析第二次实验的曲线,找到灯泡正常发光的电流(最大电流),计算灯泡电阻,再求出滑动变阻器的阻值范围,进而判断选项正误。
【解析】
1. 分析第一次实验(闭合S、S₁):
R₀与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器电压。由图乙直线可知:
当电流I₁=0.2A时,滑动变阻器电压U滑₁=4V;
当电流I₂=0.4A时,滑动变阻器电压U滑₂=0V(此时滑动变阻器阻值为0)。
根据串联电路电压规律,电源电压U=I₁R₀ + U滑₁ = I₂R₀ + U滑₂,代入数据:
U = 0.2A×R₀ + 4V = 0.4A×R₀ + 0V,
解得:R₀=20Ω,U=8V,故选项A、B正确。
2. 分析第二次实验(闭合S、S₂):
L与滑动变阻器串联,灯泡正常发光时电流最大,对应图乙曲线的最大电流I=0.4A,此时滑动变阻器电压U滑'=3V,
则灯泡电压U_L=U - U滑'=8V - 3V=5V,
灯泡正常发光的电阻R_L=U_L/I=5V/0.4A=12.5Ω,故选项C正确。
当电流I=0.32A时,滑动变阻器电压U滑''=6.4V,此时滑动变阻器阻值最大:
R滑大=U滑''/I=6.4V/0.32A=20Ω;
当电流I=0.4A时,滑动变阻器阻值最小:
R滑小=U滑'/I=3V/0.4A=7.5Ω,
故滑动变阻器的阻值范围为7.5Ω~20Ω,选项D错误。
【答案】
D
【知识点】
串联电路电压规律、欧姆定律、动态电路分析
【点评】
本题需区分两次不同的串联电路,结合U-I图像的特点(直线对应定值电阻串联,曲线对应灯泡串联),利用串联电路规律和欧姆定律进行计算,关键是准确提取图像中的对应数据,判断灯泡正常发光的条件,难度适中。
【难度系数】
0.5
首先明确两次实验对应的电路:第一次闭合S、S₁时,定值电阻R₀与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器电压,因R₀为定值,故U-I图像为直线(对应图乙的直线);第二次闭合S、S₂时,灯泡L与滑动变阻器串联,灯泡电阻随温度变化,故U-I图像为曲线(对应图乙的曲线)。解题时,先利用第一次实验的直线数据,结合串联电路电压规律和欧姆定律求出电源电压和R₀的阻值;再分析第二次实验的曲线,找到灯泡正常发光的电流(最大电流),计算灯泡电阻,再求出滑动变阻器的阻值范围,进而判断选项正误。
【解析】
1. 分析第一次实验(闭合S、S₁):
R₀与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器电压。由图乙直线可知:
当电流I₁=0.2A时,滑动变阻器电压U滑₁=4V;
当电流I₂=0.4A时,滑动变阻器电压U滑₂=0V(此时滑动变阻器阻值为0)。
根据串联电路电压规律,电源电压U=I₁R₀ + U滑₁ = I₂R₀ + U滑₂,代入数据:
U = 0.2A×R₀ + 4V = 0.4A×R₀ + 0V,
解得:R₀=20Ω,U=8V,故选项A、B正确。
2. 分析第二次实验(闭合S、S₂):
L与滑动变阻器串联,灯泡正常发光时电流最大,对应图乙曲线的最大电流I=0.4A,此时滑动变阻器电压U滑'=3V,
则灯泡电压U_L=U - U滑'=8V - 3V=5V,
灯泡正常发光的电阻R_L=U_L/I=5V/0.4A=12.5Ω,故选项C正确。
当电流I=0.32A时,滑动变阻器电压U滑''=6.4V,此时滑动变阻器阻值最大:
R滑大=U滑''/I=6.4V/0.32A=20Ω;
当电流I=0.4A时,滑动变阻器阻值最小:
R滑小=U滑'/I=3V/0.4A=7.5Ω,
故滑动变阻器的阻值范围为7.5Ω~20Ω,选项D错误。
【答案】
D
【知识点】
串联电路电压规律、欧姆定律、动态电路分析
【点评】
本题需区分两次不同的串联电路,结合U-I图像的特点(直线对应定值电阻串联,曲线对应灯泡串联),利用串联电路规律和欧姆定律进行计算,关键是准确提取图像中的对应数据,判断灯泡正常发光的条件,难度适中。
【难度系数】
0.5
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